Materialdispersion in optischen Aufbauten neigt dazu, ultrakurze Laserpulse stark zu verzerren und zeitlich zu verlängern, was besonders bei nichtlinearen optischen Anwendungen oder Pump-Probe-Experimenten nachteilig sein kann. Normalerweise werden Pulskompressoren, die aus einem Prismen- oder Gitterpaar bestehen, verwendet, um die Dispersion teilweise zu kompensieren und die Laserpulse wieder kurz zu machen. Diese Pulskompressoren sind jedoch darauf beschränkt, nur die Dispersion zweiter Ordnung zu korrigieren und eignen sich nicht für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot. In unserer jüngsten Veröffentlichung "Compact metasurface-based optical pulse-shaping device" (Kompakte Metaoberflächen-basierte optische Pulsformung), die in der Zeitschrift Nano Letters erschienen ist, zeigen wir, dass mehrere Metaoberflächen auf einem einzigen Glassubstrat verwendet werden können, um die Dispersion ultrakurzer Laserpulse zu verändern, was die Integration auf einem Chip ermöglicht. Um dies zu erreichen, haben wir zwei parallele Spiegel auf beiden Seiten eines Substrats verwendet, um eine sukzessive Wechselwirkung der einfallenden Laserpulse mit zwei Metaoberflächen zu ermöglichen (siehe schematische Abbildung). Wir konnten so nachweisen, dass die zuvor aufgesammelte Dispersion mit unserem optischen Bauelement durch die gezielte Veränderung der lokalen spektralen Phasen durch die Metaoberflächen kompensiert werden kann und zeigen sogar einen komplexeren Pulsformungsvorgang bei der es zur Erzeugung eines Doppelpulses mit 200 fs zeitlichem Abstand kommt. Je nach Design bietet das Element eine hohe Flexibilität, da es in Reflexion oder Transmission und mit mehr als zwei Metaoberflächen arbeiten kann.
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