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Apl. Professor Dr. Detlef Kip, Universität Osnabrück, wurde kürzlich zum Professor für Experimentalphysik/Optische Technologien (C3) an der TU Clausthal ernannt. Sein Arbeitsfeld in Forschung und Lehre ist die nichtlineare Optik und ihre Anwendung in der optischen Nachrichtentechnik, für die er neue Technologien und geeignete Materialien entwickelt. Als Zukunftsvision schwebt der internationalen Wissenschaftlergemeinschaft dabei vor, "neue optische Materialien zu entwickeln, mit denen die Information einer ganzen Bibliothek in einem holographischen Speicher von der Größe eines Zuckerwürfels untergebracht werden kann, oder kompakte optische Komponenten zu bauen, welche die Übertragungskapazität der heute bestehenden Glasfasernetze um mehrere Größenordnungen erhöhen", benennt Professor Kip zwei Aspekte des Horizonts der Grundlagenforschung auf dem Gebiet nichtlinearer optischer Materialien.
Professor Kip, der in Münster von 1985 - 1990 Physik studiert und an der Universität Osnabrück im Jahr 1993 promoviert und 1999 habilitiert worden ist, kooperiert hierfür u.a. mit Wissenschaftlern der Universität Princeton in den USA und des Technion in Israel. Forschungsaufenthalte führten ihn nach Kanada, Frankreich, China, den USA und Brasilien. An der Universität Osnabrück war er in den Sonderforschungsbereich 225 "Oxidische Kristalle für elektro- und magnetooptische Anwendungen" als Doktorand und später als Projektleiter eingebunden.
An der TU Clausthal wird Professor Kip u.a. ein in Osnabrück begonnenes Projekt weiterverfolgen, bei welchem in einer dünnen LiNbO3-Scheibe ein integriert-optischer "Add-Drop-Filter" realisiert werden soll, mit dem einzelne Datenkanäle aus einer Glasfaser abgezweigt ("Drop") bzw. eingespeist ("Add") werden können. In zukünftigen WDM-Glasfasernetzen (Wavelength Division Multiplexing), bei denen viele eng benachbarte Wellenlängen gleichzeitig übertragen werden, soll ein Kanalabstand von 100 GHz oder 0.8 nm verwirklicht werden. In späteren Systemen ist eine weitere Verringerung auf 50 GHz (0.4 nm) bzw. 25 GHz (0.2 nm) geplant. Weltweit wird intensiv an der Verwirklichung verschiedener Konzepte von Wellenlängenmultiplexern und -demultiplexern gearbeitet. Die technologische Umsetzung der sehr geringen Kanalabstände stellt jedoch extrem hohe Anforderungen an die optischen Materialien und Technologien. "Mit einem neuartigen integriert-optischen Konzept, welches gleichzeitig die Funktion des notwendigen optischen Zirkulators mit übernimmt, glauben wir hier ein konkurrenzfähiges und auch kostengünstiges Bauelement realisieren zu können", sagt Professor Kip und führt weiter aus, "auch wenn gerade im Augenblick die Investitionsbereitschaft in der IT-Branche gering ist, wird diese Technologie in einigen Jahren hundert- bis tausendfach höhere Übertragungsraten und -kapazitäten und damit viele heute nicht realisierbare Anwendungen ermöglichen."
In einem weiteren Vorhaben wird es um sogenannte räumliche optische Solitonen gehen. Solitonen sind nichtzerfließende Wellenpakte; ein höchst verblüffendes Phänomen, kennt doch jeder aus der Alltagserfahrung die abnehmenden, sich ringförmig ausbreitenden Wellen nach dem Wurf eines Steines in einen See. In nichtlinearen optischen Medien wird die entsprechende räumliche Dispersion der Welle jedoch durch eine geeignete Nichtlinearität exakt kompensiert; die Welle läuft, ohne sich zu verbreitern, weiter. "Während sich Wellen klassischerweise verstärken oder auslöschen, können Solitonen sich wie Teilchen verhalten und im Idealfall sich völlig wechselwirkungsfrei durchdringen. In unseren Experimenten wollen wir diese Wechselwirkung im Detail studieren. So könnten optische zeitliche Solitonen etwa in Zukunft für die Nachrichtentechnik große Bedeutung erlangen. Hier entsteht durch die Pulsverbreiterung, d.h. zeitliche Dispersion, ein kostenintensives Problem, müssen doch etwa alle 50 km die optischen Signale in einem Glasfaserkabel elektronisch aufbereitet und neu "geformt" werden. Glasfasern mit angepassten nichtlinearen Eigenschaften können kurze optische Pulse in Form von zeitlichen Solitonen über Entfernungen von einigen tausend Kilometern ohne nennenswerte Verbreiterung transportieren. "Die elektronische Signalaufbereitung ist teuer und verursacht einen Großteil der heutigen Kosten von Glasfasernetzen", erläutert Professor Kip.
Professor Kips wissenschaftliches Werk umfasst bislang rd. 85 Veröffentlichungen, und er ist Gutachter verschiedener internationaler Fachzeitschriften.
Bei der Ernennung: Prof. Dr. W. Schade, Prof. Dr. P. Blöchl, Dr. P. Kickartz, Prof. Dr. D. Kip, Prof ...
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Criteria of this press release:
Information technology, Mathematics, Physics / astronomy
transregional, national
Personnel announcements, Research projects
German
Bei der Ernennung: Prof. Dr. W. Schade, Prof. Dr. P. Blöchl, Dr. P. Kickartz, Prof. Dr. D. Kip, Prof ...
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