帕德博恩大学与北京理工大学合作

DFG项目：用于修改光属性的元表面

通过操纵光进行加密通信：光子学研究领域的最新发现应该很快就能实现。为了有针对性地改变光学特性 - 即光的传播和透射，将来会使用所谓的间表面。这些是可以影响光波特性的人造组件。然而，这些材料尚未充分研究用于工业和有效使用。为了改变这种状况，帕德博恩大学和中国北京理工大学的科学家们正在研究如何提高其效率的联合研究项目。此外，物理学家希望开发具有纳米结构的表面，它可以同时操纵光的几个属性。德国研究基金会（DFG）和中国国家科学基金会（NSFC）支持最初计划的三年项目，约50万欧元。

帕德博恩大学最新研究—光作为信息载体

“为了能够在量子通信的环境中对光传输的数据进行分接和编码，必须操纵这里使用的光的属性。为此，传统的光学元件通常与光电子束整形器一起使用，这是光与物质的相互作用 - 类似于数码相机中的现代芯片。然而，这些元素不仅昂贵而且规模庞大，“项目负责人，医学博士解释说。物理系的Thomas Zentgraf。

所谓的超材料，其表面为z。B.由纳米级结构组成，允许这种操作已经非常薄。“它们由人造结构组成，其自然界中没有光学，磁性或电学性质。他们的优势在于它们可以破坏甚至改变辐射，“Zentgraf说。

帕德博恩大学最新研究—纳米结构影响非线性特性

通过使用现代纳米技术，材料的结构几乎可以达到原子水平。反过来，这又将它们变成合成超材料，可用于在小空间内塑造光线或转换频率。在纳米结构的帮助下，现在甚至可以有意识地影响非线性特性，这在以前的传统方法中几乎是不可能的。Zentgraf评论：“当外部电子剧烈振动时会发生非线性效应。这样就可以实现新的频率，没有这些频率就无法进行有针对性的操纵。“

为了增加光学元表面的功能，科学家们正在研究同时修改几个辐射参数的问题。这意味着z。B.波的极化（振荡方向），相位（振动状态）或振幅（振幅）的变化。这些可用于信息编码和传输的参数决定了超材料的效率。

Zentgraf周围的物理学家计划进行理论和实验研究。在总共四个子区域中，它涉及新的基本设计方法，例如。B.深度学习神经网络更快速设计，多官能度以及线性和非线性光学效应的主动控制。