Ultrakurzpulslaser sind aus Forschung, Industrie und Medizin nicht mehr wegzudenken. Jetzt kommen sie sogar bei der Suche nach extraterrestrischem Leben zum Einsatz. Dank innovativer Technik lassen sich die Signale aus dem All besser entschlüsseln – die Grundlagen dafür werden am Optikstandort Jena gelegt.

Eines der vier Hauptteleskope am Very Large Telescope. Ein Laserstrahl erzeugt einen »künstlichen Stern«, um den Einfluss der Erdatmosphäre auf die Bildqualität zu korrigieren. © ESO/​Y Beletsky

Wenn Astronomen im All nach Spuren von Leben suchen, dann fahnden sie im Licht ferner Sterne und Planeten nach den chemischen Signaturen des Lebens wie Wasser, Methan oder CO2. Mit Teleskopen auf der Erde ist das aber nur schwer möglich, denn das Licht aus unserer eigenen Atmosphäre überdeckt die Signale aus dem All. Abhilfe schaffen können optische Filter, die die störenden Lichteffekte ausblenden. So sind die großen Spiegelteleskope wie das Very Large Telescope in Chile nicht allein wegen ihrer Größe so leistungsfähig. Vielmehr wird das Licht, das die bis zu 40 Meter Durchmesser großen Spiegel einfangen, erst durch den Einsatz neuartiger photonischer Bauelemente "lesbar".

"Grundlage solcher astrophotonischer Elemente sind beispielsweise optische Mehrkernfasern", weiß Laserphysiker Prof. Dr. Stefan Nolte, der in Jena an der Friedrich-Schiller-Universität sowie dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik forscht. Um die Fasern mit der notwendigen schmalbandigen Filterfunktion auszustatten, nutzen Nolte und seine Jenaer Kollegen mit Forschern des Leibniz-Instituts für Astrophysik in Potsdam ultrakurze Laserpulse von nur wenigen Femtosekunden Länge. Ultrakurzpulslaser bearbeiten Materialien hochpräzise und schonend. Transparente Materialien wie optische Lichtleiter lassen sich damit im Innern strukturieren, ohne ihre Oberfläche zu schädigen.


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