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Wissenschaftliches profil

Es ist heute allgemein akzeptiert, dass das Photon, das Lichtteilchen, eine ähnliche Rolle für die Zukunftstechnologien des 21sten spielen wird, wie es das Elektron im vergangenen Jahrhundert für die Elektronik und Elektrotechnik getan hat. Laser sind Lichtquellen ganz besonderer Art. Die Kontrolle der Kohärenz, d.h. der erzwungene Gleichtakt der Lichtwellen, hat die Erzeugung von Licht revolutioniert und neuen Methoden der Optik in Forschung und Technologie zum Durchbruch verholfen. Laser sind unverzichtbare Werkzeuge beim Speichern und Übertragen von Information, in der Messtechnik, in der medizinischen Diagnostik und in der modernen Fertigungstechnik vom Schiffs- und Flugzeugbau bis hin zum Computerchip. Laser gestatten darüber hinaus die Erzeugung extrem kurzer Lichtblitze, deren Dauer weniger als ein Millionstel einer Millionstel Sekunde (1 Pikosekunde ps = 10-12 s) beträgt. Mit solchen Impulsen lassen sich ultraschnelle Vorgänge in der Natur auslösen und zeitaufgelöst verfolgen. Die Ultrakurzzeitspektroskopie hat große Bedeutung in der Grundlagenforschung erlangt und breite Anwendung in der Messtechnik gefunden. Ultrakurze Lichtimpulse lassen sich auf extrem hohe Intensitäten verstärken, die nichtlineare Wechselwirkungen und neuartige Materiezustände ermöglichen.

Es ist dieses Forschungsgebiet mit und an ultrakurzen und ultraintensiven Lasern sowie laserbasierten, gepulsten Lichtquellen, welches die Mission des MBI definiert. Zum einen repräsentieren Laser dabei einen Gegenstand der Forschung; auf der anderen Seite werden sie als unverzichtbares Werkzeug für die Untersuchung der Wechselwirkung von Licht mit Materie eingesetzt. Daher konzentriert das MBI sein Forschungsprogramm auf

  • neue Quellen für ultrakurze und ultraintensive Lichtimpulse, Pulsformung, Pulscharakterisierung und Messtechniken für ultraschnelle Prozesse in einem breiten Spektralgebiet vom mittleren Infrarot bis hin in den Röntgenbereich
  • ultraschnelle, nichtlineare Phänomene
    • in Atomen, Molekülen, Clustern und Plasmen
    • sowie an Oberflächen und in Festkörpern.

Die Kombination von moderner Laserentwicklung und Messtechnik mit deren interdisziplinären Anwendungen in der Grundlagenforschung und im Vorfeld des technischen Einsatzes verleiht dem MBI sein Alleinstellungsmerkmal und besondere Attraktivität für externe Nutzer.

Schematisch sind die Zusammenhänge hier dargestellt.