Die Arbeitsgruppe Ultraschnelle Nanophotonik beschäftigt sich mit der Erforschung der optischen Eigenschaften von künstlich geschaffenen Materialsystemen. Mit Hilfe der modernen Nanotechnologie eröffnet sich die Möglichkeit die Anordnung und Struktur natürlicher Materialien bis in den Bereich weniger Nanometer gezielt zu manipulieren. Dieser Gestaltungsspielraum erlaubt es unter anderem, die optischen Materialeigenschaften unmittelbar und gezielt einzustellen. Auf diese Weise ergeben sich neue Möglichkeiten zur Realisierung von optischen Geräten und speziellen Anwendungen im Bereich der Nano- und Mikrooptik.

Insbesondere die starke Wechselwirkungvon Licht mit sogenannten plasmonischen Systemen, bei denen es zu einer kollektiven Schwingungsanregung der Leitungsbandelektronen kommt, spielt in diesem Bereich der Forschung eine immer größere Rolle. In Verbindung mit stark konzentrierten optischen Feldern, die auf solchen elektronischen Anregungen in nanostrukturierten Metallen basieren, besitzen diese Materialien das Potenzial für hochdichte und ultraschnelle optische Bauelemente.

Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen dabei die optischen Eigenschaften dieser Nanostrukturen aufgrund der gewählten Geometrie und des Materialsystems. Aufgrund der starken Wechselwirkung mit Licht sind solche Systeme vor allem wegen ihrer nichtlinearen-optischen Eigenschaften sehr interessant, da sie die natürlich vorkommenden Nichtlinearitäten deutlich verstärken können und somit neue Anwendungspotenziale erschließen.