FGR FOQUOS

Die Ziele der Forschergruppe bestehen aus der Realisierung geeigneter nichtlinearer Kristalle zur Photonenpaargeneration sowie der Optimierung der Auswerteelektronik zur Bildgeneration. Das Einstellen der Wellenlängen der Photonen des Photonenpaares erfolgt durch den nichtlinearen Kristall. Durch Simulationen werden verschiedene Materialien sowie der Einfluss der geometrischen Abmessungen der Kristalle untersucht. Mit diesen Ergebnissen soll die Realisierung von Optiken für den Infrarot-Bereich und perspektivisch auch den UV-Bereich ermöglicht werden.

Zur Optimierung der Auswerteelektronik wird eine schnelle und rauscharme Übertragung benötigt. Messzeiten von mehreren Stunden für wenige Bilder sind bislang Stand der Technik. Nach der Anpassung der Signalverarbeitung ist eine Verkürzung dieser Messzeit angestrebt. Weiterhin ist die Synchronisation mehrerer Detektoren geplant, um dadurch die Bildgeneration weiter zu verbessern.

Allgemeine Beschreibung des Verfahrens Ghost Imaging

Die Funktionsweise des Ghost Imaging ist in verschiedenen Veröffentlichungen beschrieben und nachgewiesen. Jedoch fehlt für dieses Phänomen noch eine grundlegende Beschreibung inkl. der Einschätzung verschiedener experimenteller Parameter hierzu. Die Erstellung eines theoretischen Modells zur Beschreibung des Effekts sowie der Ermittlung des Auflösungsvermögens unterschiedlicher Anwendungsszenarien soll durch eine grundlegende Beschreibung realisiert werden.

Simulation nichtlinearer Kristalle

Verschiedene Materialien haben einen Einfluss auf die Wellenlänge der verschränkten Photonen. Durch die Simulation kann die Ausbeute dieser Materialien ermittelt werden. Weiterhin beeinflusst die geometrische Abmessung des Kristalls die Abstrahlcharakteristik der Photonenpaare. Mit diesen Abschätzungen ist die Auswahl geeigneter Materialien für die gewünschten Wellenlängenbereiche im IR- und UV-Bereich möglich.

Hochgeschwindigkeits-Auswerteelektronik

Ziel ist die schnelle Verarbeitung der Detektordaten zur Rekonstruktion von Bildern des Untersuchungsobjektes. Dazu muss das Trägersubstrat möglichst rauschfrei und verlustarm für Hochfrequenzsignale sein. Die Verwendung von Megapixel-Kameras zur Bildaufnahme ist angedacht, bei denen jedes Pixel auf Korrelation mit dem korrespondierten Detektor überprüft werden muss.

Demonstratoren

Ziel ist die Realisierung von Demonstratoren für Anwendungsszenarien in verschiedenen Wellenlängenbereichen (IR, UV). Weiterhin ist eine Überprüfung des Auflösungsvermögens in diesen Szenarien zu testen und mit den Simulationsergebnissen zu vergleichen. Weitere Eigenschaften des Messsystems, wie z. B. das Signal-zu-Rausch-Verhältnis oder benötigte Mess- und Auswertezeiten zur Bilderstellung sollen verifiziert werden.