PhD (m/f/x) for developing high-power, high-repetition-rate terahertz (THz) sources based on optical

Ruhr-Universität Bochum – Bochum

Um eine befristete Vollzeitstelle (100 %) zum 01.10.2026 zu besetzen, suchen wir einen/eine

PhD (m/w/x) für die Entwicklung von Hochleistungs-Terahertz-Quellen (THz) mit hoher Repetitionsrate basierend auf optischer Gleichrichtung in Lithiumniobat (LiNbO₃)

Unsere wissenschaftliche Mission ist es, die Ultrakurzzeit-Lasertechnologie voranzutreiben, neue Bereiche der kohärenten Lichterzeugung zu erforschen und unsere maßgeschneiderten Ultrakurzzeit-Quellen einzusetzen, um chemische, biologische und physikalische Prozesse besser zu verstehen.

Die optische Gleichrichtung von Femtosekundenpulsen in Lithiumniobat (LiNbO₃) mit Tilted-Pulse-Front (TPF) Velocity Matching ist das Standardverfahren zur Erzeugung intensiver Einzelzyklus-THz-Transienten. Historisch gesehen wurden diese Quellen von Verstärkern mit niedriger Repetitionsrate (~1 kHz) betrieben, die eine hohe Pulsenergie, aber eine moderate Durchschnittsleistung und eine langsame Datenerfassung lieferten. Dieses Projekt zielt auf ein neues Regime ab: eine hohe Repetitionsrate (100 kHz–MHz), Yb-basiertes Pumpen zur Maximierung der durchschnittlichen THz-Leistung, des Signal-Rausch-Verhältnisses und der Messgeschwindigkeit. Dieses neue Regime bringt jedoch seine eigenen Herausforderungen mit sich.

Umfang: Vollzeit

Dauer: befristet, 3 Jahre

Beginn: 01.10.2026

Your tasks:

  • Entwicklung von Hochleistungs-THz-Quellen mit hoher Repetitionsrate basierend auf optischer Gleichrichtung in LiNbO₃ mit Tilted-Pulse-Front-Phasenanpassung unter Untersuchung verschiedener Geometrien und Lösungen
  • Präsentation der Projektergebnisse auf nationalen und internationalen Konferenzen
  • Unterstützung von Studierenden bei der Modellierung von Lasersystemen
  • Implementierung experimenteller Aufbauten

Your profile:

  • MSc in Physik, Photonik, Optik-Engineering oder einem eng verwandten Fachbereich
  • Nachgewiesene praktische Erfahrung mit THz-TDS-Systemen
  • Praktische Erfahrung im Aufbau und in der Ausrichtung von Tilted-Pulse-Front (TPF)-Aufbauten zur THz-Erzeugung durch optische Gleichrichtung in LiNbO₃
  • Erfahrung mit elektrooptischem Sampling oder gleichwertiger kohärenter THz-Detektion
  • Kompetenz in der Ausrichtung komplexer Freistrahl-Optik-Aufbauten
  • Gute Englischkenntnisse (in Wort und Schrift)