Offene Resonatoren

Die Licht-Materie-Wechselwirkung zu verstärken ist für die Quantenwissenschaften von extrem hoher Relevanz, da einzelne Quantenobjekte wie Quantenpunkte nur schwach mit Licht wechselwirken und ihre Photonenemission eher ungerichtet ist. Durch die Verwendung von optischen Resonatoren kann man diese Wechselwirkung auf drei Arten verstärken: Verringerung der optischen Linienbreite, Vermeidung von Quenching, und Erhöhung der lokalen elektromagnetischen Felder.

Für Jahrzehnte wurde angenommen, dass man die optischen Resonatoren als geschlossene System beschreiben kann, die kein Licht ins Fernfeld emittieren. Diese Annahme ist jedoch für eine Vielzahl von realistischen Systemen wie photonischen Kristallkavitäten, Kavitäten aus Braggspiegeln sowie Resonatoren basierend auf Nanoantennen nicht korrekt. Erst kürzlich wurde eine fundierte theoretische Grundlage für solche Systeme etabliert. Unser Ziel ist es, die daraus resultierenden Möglichkeiten für solche optische Resonatoren zu untersuchen und zu nutzen, wie zum Beispiel faszinierende Effekte wie komplexe Modenvolumina, exzeptionelle Punkte, gebundene Zustände im Kontinuum und extrem hohe sowie komplexe elektromagnetische Nahfelder.