Prof. Dr. Antonio Calà Lesina

Die von Prof. Calà Lesina geleitete Forschungsgruppe ist auf das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie in nanostrukturierten Materialien wie dielektrischen und plasmonischen Metaoberflächen, Metamaterialien, photonischen Kristallen und integrierten Meta-Wellenleitern sowie auf die Entwicklung neuartiger nanophotonischer Bauelemente im Infrarot-, sichtbaren und extrem ultravioletten Bereich spezialisiert. Ihr Fachwissen umfasst

• Implementierung numerischer Finite-Differenzen-Methoden in Kombination mit Hochleistungsrechnern für groß angelegte Simulationen,
• die Entwicklung von Topologie-Optimierungsalgorithmen für das inverse Design von dielektrischen und plasmonischen nanostrukturierten Systemen,
• Modellierung komplexer optischer Materialeigenschaften, einschließlich Dispersion, Nichtlinearität, Anisotropie und zeitlich veränderlicher Medien,
• Anwendung der Multipolzerlegung, um Erkenntnisse über die Streuung und Extinktion von Nanostrukturen zu gewinnen,
• Nutzung von Strategien zur optischen Abstimmbarkeit (z. B. Flüssigkristalle, leitfähige Oxide und Phasenwechselmaterialien), um umprogrammierbare optische Schaltungen auf einem Chip zu realisieren, und
•  Nutzung von Computertechniken, um nicht-intuitive Komponenten für integrierte Optik und Quanteninformationsverarbeitung zu entwerfen.

Die Gruppe arbeitet auch eng mit experimentellen Teams zusammen, die modernste Fertigungsverfahren wie die Zwei-Photonen-Polymerisation und die Elektronenstrahllithographie einsetzen, indem sie Designanleitungen und Simulationen zur Unterstützung der Interpretation der Messungen bereitstellt. Zu den Anwendungen dieser Forschung gehören abstimmbare Phasen-/Amplitudenmodulatoren für neuromorphes Computing, die Strukturierung extrem ultravioletter Strahlung für fortschrittliche Lithografie und die Entwicklung effizienterer, multifunktionaler und kostengünstiger optischer Freiformkomponenten.