Exploiting Entangled Two-Photon Absorption

Overview

Motivation

Fluoreszenzspektroskopie ist eines der bedeutendsten Werkzeuge der modernen Lebens- oder Materialwissenschaften. In den Lebenswissenschaften wird dabei h?ufig die Zweiphotonen-Anregung eingesetzt, da sie eine hohe Eindringtiefe in das zu untersuchende

Objective

Dieses Projekt zielt darauf ab, die momentan bestehenden Lücken zwischen Theorie und Experiment zu verschr?nkter Zweiphotonenabsorption (Entangled Two-Photon Absorption, ETPA) zu schlie?en. Auf theoretischer Seite will das Projekt eine umfassende Quantenbeschreibung der Licht-Materie-Wechselwirkung für ETPA entwickeln, die ein besseres Systemdesign für Experimente und eine gezieltere Anwendung erm?glicht. Auf experimenteller Seite werden im Projekt periodisch gepolte Lithium-Niobat-Quellen mit speziell adaptierten Pump-Lasern für eine effiziente Breitband-Photonenpaar-Erzeugung entworfen und hergestellt, um die ETPA-Raten zu verbessern. Das Gesamtsystem wird dann sowohl im Labor als auch in einem anwendungsnahen System evaluiert.

Innovation

Verschr?nkte Zweiphotonenabsorption ist derzeit Gegenstand einer wissenschaftlichen Debatte, da unklar ist, wie gro? ihr Nutzen tats?chlich ausf?llt. Die abschlie?ende Kl?rung der Debatte im Gesamtverbund sowie die Evaluierung von Gesamtsystemen in anwendungsnahen Systemen sollen die Ableitung und Kommunikation von Anwendungsszenarien erm?glichen. Diese betreffen aufgrund der geringeren Anregungsleistung Beobachtungsprozesse in der Biologie oder Medizin.

Key Facts

Grant Number:
13N16352
Research profile area:
Optoelektronik und Photonik
Project type:
Forschung
Project duration:
07/2022 - 06/2025
Funded by:
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
Website:
Projekt E2TPA

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Principal Investigators

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Prof. Dr. Christine Silberhorn

Integrated Quantum Optics

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UNIWERSYTET MIKOLAJA KOPERNIKA W TORUNIU

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PicoQuanT GmbH

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UNIVERSITY COLLEGE LONDON

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Université de Genève

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Publications

Measurement of Ultrashort Biphoton Correlation Times with an Integrated Two-Color Broadband SU(1,1)-Interferometer
F. Roeder, R. Pollmann, M. Stefszky, M. Santandrea, K.H. Luo, V. Quiring, R. Ricken, C. Eigner, B. Brecht, C. Silberhorn, PRX Quantum 5 (2024).
Ultra-broadband non-degenerate guided-wave bi-photon source in the near and mid-infrared
F. Roeder, A. Gnanavel, R. Pollmann, O. Brecht, M. Stefszky, L. Padberg, C. Eigner, C. Silberhorn, B. Brecht, New Journal of Physics 26 (2024).
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