Plasma und Licht-Materie-Wechselwirkung dynamisch kombiniert

  • 20. August 2018

Luc Bergé vom Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) erhält den Gentner-Kastler-Preis 2018.

Seit 1986 vergeben die DPG und die Société Française de Physique gemeinsam den Gentner-Kastler- Preis in Erinnerung an zwei herausragende Physiker, den Deutschen Wolfgang Gentner und den Franzosen Alfred Kastler. Im jährlichen Wechsel geht der Preis für besonders wertvolle wissenschaftliche Beiträge zur Physik nach Deutschland und nach Frankreich. In diesem erhält Luc Bergé vom CEA die silberne Medaille mit den Porträts von Gentner und Kastler „für seine herausragenden Beiträge zur Modellierung der nichtlinearen Wellenausbreitung und der Laserfilamentierung sowie für sein langjähriges und anhaltendes Engagement für die europäische und insbesondere deutsch-französische Zusammenarbeit. Die Laserfilamentierung ist sowohl für die Einführung einer neuen Art der Fern­erkundung von Substanzen in der Atmosphäre entscheidend als auch für die lasergesteuerte Terahertz-Wellenerzeugung durch ultrakurze Lichtpulse.

Luc Bergé (Quelle: M. Villeroy)

Luc Bergé (Quelle: M. Villeroy)

Luc Bergé ist ein wahrer Pionier in der Theorie der nichtlinearen Wellenausbreitung und der Femtosekunden-Laserfilamentierung. Dieses Feld ist sehr wichtig für die Charakterisierung der Atmosphäre und die Messung umweltrelevanter Parameter. Das Verständnis der Laserfilamentierung war für die Anwendung einer neuen Art der Fernerkundung von Substanzen in der Atmosphäre unerlässlich.

Durch die Kombination von Plasmadynamik und der Dynamik nichtlinearer Licht-Materie-Wechselwirkungen hat er dieses neue Feld implementiert, in dem die Plasmaerzeugung und Filamentierung die nichtlineare Dynamik der Lichtausbreitung dominieren.

Anfang der 2000er-Jahre sagte Luc Bergé theoretisch voraus, dass sich ultrakurze Laserpulse durch den Filamentierungsprozess, der sich aus der Konkurrenz zwischen der optischen Selbstfokussierung und der Plasmaerzeugung ergibt, bis zum optischen Zyklus in Gasen und in Dielektrika selbst komprimieren können. Seine Vorhersage wurde 2004 an der ETH Zürich, 2006 am Max-Born-Institut in Berlin und später von mehreren Gruppen weltweit experimentell nachgewiesen. Diese Entdeckung wird derzeit in vielen Laboren genutzt, um Pulse mit wenigen Zyklen zu manipulieren, beispielsweise für die Erzeugung von Oberwellen hoher Ordnung in der Attosekundenphysik.

Als hervorragender Redner wird er zu vielen internationalen Konferenzen weltweit eingeladen. Als Leiter und auch Forscher in Programmen, die von der Europäischen Union gefördert werden, hat er das deutsch-französische Projekt „Teramobile“, eine mobile Bodenstation zur Herstellung von Laserfilamenten in der Atmosphäre und zur Messung von Umweltparametern, theoretisch unterstützt.

Seit Jahren hat Luc Bergé enge wissenschaftliche Kontakte nach Deutschland und arbeitet unter anderem mit Roland Sauerbrey (HZDR), Ludger Wöste (FU Berlin), Falk Lederer und Ulf Peschel (beide U Jena) zusammen sowie mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern am Max-Born-Ins­titut Berlin, am Weierstraß-Institut in Berlin und am Max-Planck-Institut in Garching.

Luc Bergé studierte Physik an der Paris-Sud University in Orsay, Frankreich, wo er 1989 mit einer theoretischen Arbeit zur Plasmaphysik promoviert wurde. 1997 veröffentlichte er seine Habilitation zum Thema „Wave collaps in Physics: Principles and applications to light and plasma waves.“ Von 2002 bis 2007 leitete er die CEA-DAM Nonlinear Physics Group, von 2008 bis 2011 war er Abteilungsleiter beim CEA-DIF Department for Theoretical and Applied Physics. Seit 2011 leitet er das CEA-DAM Laboratory of Radiation-Matter Interaction.

DPG / Kerstin Sonnabend

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