Grundlagen für nachhaltige Energiegewinnung, leistungsstarke Lasersysteme, neue Analysemethoden für die molekulare Zellforschung und photonisch integrierte Schaltungen: Der Applied Photonics Award 2025 prämierte auch in diesem Jahr erneut herausragende Nachwuchsforschende für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der angewandten Photonik. Der Förderpreis organisiert durch das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF wurde am 29. September im Rahmen des Photonics Day Jena verliehen. Andreas Tünnermann, Direktor des Fraunhofer IOF, überreichte die Preise gemeinsam mit Christine Silberhorn, Professorin an der Universität Paderborn und Keynote-Speakerin der Veranstaltung, an die Preistragenden.
Eine Fachjury, bestehend aus Vertreterinnen und Vertretern aus Wissenschaft und Industrie, hatte die prämierten Abschlussarbeiten zuvor ausgewählt. 2025 wurden drei Abschlussarbeiten in den Kategorien Bachelor, Master und Dissertation ausgezeichnet. Eine weitere Arbeit wurde darüber hinaus mit dem Sonderpreis der Jury für Photonik und Quantentechnologien honoriert.
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Herausragende Photonik-Forschung
Im Fokus der prämierten Bachelorarbeit steht die Analyse und Implementierung verschiedener Tauchbeschichtungsmethoden zur Abscheidung nanodünner Lochleiterschichten, die für Perwoskit-Solarzellen essenziell sind. Das von Lena Paula Rothbauer (Karlsruher Institut für Technologie) untersuchte Verfahren eröffnet Perspektiven für eine skalierbare industrielle Anwendung und ermöglicht bereits im Labor eine schnellere, materialeffiziente und damit kostengünstigere Herstellung.
In der ausgezeichneten Masterarbeit untersuchte Pia Pritzke (Friedrich-Schiller-Universität Jena) die Leistungsfähigkeit verschiedener Mikroskopieverfahren beim Single-Particle-Tracking. Hierzu entwickelte sie ein Kalibrierungssample, mit dem sich die Tracking-Qualität der neuartigen MINIFLUX-Mikroskopie systematisch mit bereits etablierten Verfahren vergleichen lässt. Die systematische Bewertung der Stärken und Schwächen von verschiedenen Mikroskopieverfahren, ermöglicht es, für unterschiedliche Fragestellungen und Proben die jeweils am besten geeignete Methode gezielt auszuwählen.
Ergänzend implementierte die Award-Gewinnerin eine benutzerfreundliche grafische Oberfläche, die die Analyse von MINFLUX-Daten erleichtert. Die Oberfläche soll frei zugänglich gemacht werden und bietet der Forschungsgemeinschaft somit eine kosteneffiziente Ergänzung zu kommerzieller Software. Gleichzeitig profitieren auch Wirtschaft und Industrie: Präzisere Analysemethoden können die Entwicklung neuer Medikamente beschleunigen und Kosten reduzieren.
Sarah Rebecca Hutter (Universität Konstanz) hat in ihrer Dissertation ein Lasersystem entwickelt, das ultrakurze Lichtimpulse mit bisher unerreichter Stabilität erzeugt. Grundlage war eine systematische Analyse der zentralen Rauschmechanismen, aus der ein allgemeingültiger Leitfaden für das Design hochpräziser Lasersysteme entstand.
Das neu entwickelte System kombiniert eine maßgeschneiderte Laserquelle mit innovativen Verstärkern und erreicht dadurch eine bislang unerreichte Leistungsfähigkeit, die neue Anwendungsszenarien in Medizin, Materialforschung und Quantentechnologien denkbar machen.
Der Sonderpreis der Jury für Photonik und Quantentechnologien ging an Trevor Vrckovnik (Friedrich-Schiller-Universität Jena). In seiner Masterarbeit entwickelte Vrckovnik ein Simulationsverfahren, das große Parameterräume systematisch durchforstet und besonders leistungsfähige Wellenleiterdesigns identifiziert. Dabei konnte er zeigen, dass bestimmte Werkstoffe bereits in sehr einfachen Wellenleitern die Erzeugung polarisationsverschränkter Photonen ermöglichen.
Damit eröffnen sich neue Perspektiven für kostengünstige und skalierbare photonische Bauelemente – von Laserquellen mit neuartigen Wellenlängen bis hin zu schnelleren Telekommunikationssystemen. Die Integration von Quantenphotonik auf Chips rückt so in greifbare Nähe und ebnet langfristig den Weg für Anwendungen wie Quantenverschlüsselung in alltäglichen Geräten.
Der Nachwuchsförderpreis wird durch das Fraunhofer IOF organisiert und prämiert herausragende Abschlussarbeiten auf dem Gebiet der angewandten Photonik mit Unterstützung des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI), der Landesentwicklungsgesellschaft Thüringen (LEG) sowie der Unternehmen Jenoptik und Trumpf. [FhIOF / dre]
