"Applied Photonics Award 2022" vergeben

Bioanalytik, mobile Kommunikation, Wetterforschung – wie breit die Anwendungsfelder photonischer Forschung sind, haben die Preisträger und die Preisträgerin des "Applied Photonics Award" auch in diesem Jahr unter Beweis gestellt. Der Nachwuchspreis 2022 des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF wurde am 5. Oktober im Rahmen der "Photonics Days Jena" an fünf Nachwuchsforschende verliehen.

Junge Optik- und Photonik-Enthusiasten zu fördern und innovative Forschungspotenziale weiter voranzutreiben – dies sind gleichermaßen die Ziele der "Photonics Days Jena" als auch des "Applied Photonics Award". Traditionell wird der Nachwuchspreis des Fraunhofer IOF im Rahmen des internationalen Karriere- und Netzwerkevents verliehen. So auch in diesem Jahr: Dr. Robert Kammel, Leiter der Abteilung Strategie, Organisation, Kommunikation am Fraunhofer IOF, überreichte heute zusammen mit Prof. Dr. Michelé Heurs, Gravitationswellenforscherin und in diesem Jahr Keynote-Speakerin bei den "Photonics Days Jena", den Förderpreis des Fraunhofer IOF an die diesjährigen Gewinnerinnen und Gewinner.

Eine Fachjury, bestehend aus Vertreterinnen und Vertretern aus Wissenschaft und Wirtschaft, hatte die prämierten Arbeiten zuvor ausgewählt. Prämiert wurden insgesamt drei Abschlussarbeiten in den Kategorien Bachelor, Master/Diplom und Dissertation. Zusätzlich vergab die Jury in diesem Jahr zwei Sonderpreise für wissenschaftliche Exzellenz: Mit dem Sonderpreis wurde je für eine Abschlussarbeit im Bereich »Graduate« (BA/MA) und »Post-Graduate« (Diss) ausgezeichnet. Unter den fünf Gewinnerinnen und Gewinner des Awards 2022 sind drei Angehörige der Friedrich-Schiller-Universität:

Beste Bachelorarbeit

Magdalena Hilbert erhielt den mit 1.000 Euro dotierten Preis für ihre Bachelorarbeit "Gas Sensing with 2D Materials on Exposed-Core Fibers".

Gase und organische Dämpfe können dank Sensoren schnell erkannt und bestimmt werden. Damit dies gelingt, muss die hochempfindliche Sensorik oft mehrere Parameter gleichzeitig analysieren: Zum Beispiel die Konzentration (insbesondere bei Schadstoffen), die relative Luftfeuchtigkeit aber auch Temperatur und Druck. Damit Sensoren dies alles leisten können, braucht es ein Sensormaterial, das besonders empfindlich auf seine Umgebung reagiert und aufgenommene Information zuverlässig an die auswertende Hard- bzw. Software weitergibt.

In ihrer Bachelorarbeit hat Magdalena Hilbert untersucht, wie derartige Sensorik mit einer 2D-Material-beschichteten Faser realisiert werden kann. Das 2D-Material auf dem freigelegten Faserkern hat direkten Kontakt gleichzeitig zu den geführten Moden und auch zur Umgebung. Die von Hilbert geleistete Untersuchung ist damit zum Beispiel in Bereichen wie der Emissionskontrolle, der Sicherheit oder etwa in der Atmosphärenbeobachtung, etwa bei Wetterballons, relevant.

Beste Masterarbeit

Felix Wechsler erhielt den mit 2.000 Euro dotierten Preis für seine Masterarbeit "Kaleidomicroscope - A Kaleidoscopic Multiview Microscope.

Die Mikroskopie ist ein wesentliches Instrument in der biomedizinischen Analyse. Speziell für lebendige biologische Proben wirft die Lichtmikroskopie mit einer hohen Bildrate jedoch immer noch einige Probleme auf. In seiner Masterarbeit hat Felix Wechsler daher eine neue Art des "Light Field Microscope" entwickelt: das Kaleidomikroskop. Dabei setzt Wechsler ein Kaleidoskop – also eine Spiegelbox – vor ein Weitfeldmikroskop. Felix Wechsler präsentiert damit eine einfache und zugleich praktikable Methode, um mit klassischen Mikroskopen und zusätzlichen Spiegeln am Objektiv plus Bildverarbeitung 3D-Bilder mit hoher Auflösung zu erzeugen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Methode ist, dass das Kaleidomikroskop an jedes Standard-Weitfeldmikroskop angebaut werden kann. Der von Felix Wechsler beschriebene Ansatz kann daher besonders kosteneffizient in viele bereits bestehende Systeme eingebaut werden.

Preis der Jury für wissenschaftliche Exzellenz, Post-Graduate

Dr. Daniel Werdehausen erhielt den mit 1.500 Euro dotierten Preis der Jury für wissenschaftliche Exzellenz, Post-Graduate für seine Arbeit "Nanocomposites as Next-Generation Optical Materials: Fundamental Properties and Potential".

In seiner Dissertation untersucht Dr. Daniel Werdehausen die fundamentalen Eigenschaften von optischen Nanomaterialien, insbesondere von Nanokompositen, und deren Verwendung zur Weiterentwicklung realer optischer Systeme. Seine Arbeit knüpft damit an eine 20-jährige weltweit sehr intensive Forschungstätigkeit zu optischen Metamaterialien an. Diese intensive und langandauernde Forschungstätigkeit hat jedoch bisher keinen Eingang in reale optische Systeme gefunden, obwohl aus Anwendungssicht ein hoher Bedarf an Innovationen zur Weiterentwicklung solcher Systeme besteht.

Genau an dieser Kluft zwischen ungenutzter jahrzehntelanger Forschung und dem Bedarf realer Applikationen setzt Daniel Werdehausen an. Er betrachtet Nanomaterialien als Metamaterialien und widmet sich zunächst einer grundlegenden Untersuchung, warum es bisher nicht richtig gelungen ist, durch diese klassische Optikmaterialien zu ersetzen. Darauf aufbauend zeigt er, dass Nanokomposite als neuartige Optikmaterialien mit Materialparametern, die bisher nicht möglich waren, dienen können und sich daraus ein großes Potenzial zur Verbesserung von optischen Systemen ergibt.

Weitere Preisträger

Außerdem erhielt Dr. René Kirrbach von der TU Dresden den Preis für die beste Dissertation (3.000 Euro) für seine Arbeit "Untersuchungen zu linearen optisch-drahtlosen Frontends und applikationsspezifischen Freiformlinsen für die optisch-drahtlose Kommunikation".

Jan-Wilke Henke von der Universität Göttingen wurde mit dem Preis der Jury für wissenschaftliche Exzellenz, Graduate (1.500 Euro) ausgezeichnet für die Arbeit "Demonstration of the interaction between free electrons and fiber-integrated photonic resonators".

Der "Applied Photonics Award"

Der Applied Photonics Award geht aus dem "Green Photonics"-Nachwuchspreis hervor – seit 2018 mit neuem Anstrich und neuer inhaltlicher Ausrichtung. Verliehen wird er durch das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena. Um besonders originelle und innovative Abschlussarbeiten zu würdigen, die sich mit den Themen der Angewandten Photonik beschäftigen, wurde dieser Nachwuchspreis ins Leben gerufen.

Die Verleihung des "Applied Photonics Awards" erfolgte 2022 erneut mit freundlicher Unterstützung des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) sowie der Unternehmen Active Fiber Systems, Jenoptik und Trumpf.