Nobelpreis für Physik honoriert die Entwicklung moderner Lasertechnologie

Der Nobelpreis für Physik ging in diesem Jahr zur einen Hälfte gemeinsam an zwei Forscher, die mit ihrer Arbeit auch die Augenheilkunde revolutioniert haben: Gérard Mourou und Donna Strickland wurden für die Entwicklung einer Methode ausgezeichnet, mit der sich hochenergetische, ultrakurze optische Pulse erzeugen lassen. Sie schafften damit die Voraussetzung für die modernen Augenlaserverfahren, die unsere Ärzte als Pioniere einsetzen. Die andere Hälfte des Preises erhielt Arthur Ashkin für die Entwicklung optischer Pinzetten und deren Anwendung in der Biologie.

Foto von der Altstadt in Stockholm, rechts Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften.

Der Nobelpreis wird verliehen von der Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften in Stockholm. Rechts im Bild sehen Sie den Sitz der Akademie.

Die Augenheilkunde gehört zu den fortschrittlichsten Disziplinen in der Medizin. Was den Einsatz von Lasertechnologie betrifft, ist sie sogar führend. Seit den 80er Jahren wird das Augenlasern mittels Excimer- oder Femtosekundenlaser erfolgreich angewendet und gilt als etabliert und sicher, sogar in der Kataraktchirurgie. Als Pioniere auf dem Gebiet der Augenlaserverfahren freut es uns ganz besonders, dass in diesem Jahr die Forscher mit dem Nobelpreis für Physik geehrt wurden, die mit ihrer Entwicklung das moderne Augenlasern erst auf den Weg brachten: Gérard Mourou von der École Polytechnique in Frankreich sowie der University of Michigan in den USA und Donna Strickland von der University of Waterloo in Kanada.

Als Pioniere auf dem Gebiet des modernen Augenlaserns freut uns diese Auszeichnung ganz besonders.

Ihre Leistung bestand darin, eine Methode gefunden zu haben, mit der sich ultrakurze Laserpulse mit hoher Intensität erzeugen lassen. Bis dahin war es nicht gelungen, beide Eigenschaften in einem Laserpuls miteinander zu verbinden, ohne dass das Medium, das das Licht erzeugte, darunter litt.

Interview mit Prof. Donna Strickland über die Verleihung des Nobelpreises für Physik 2018

Das Pulskompressionsverfahren (CPA) machte Laserenergie im großen Stil nutzbar

Bei dem von ihnen entwickelten Pulskompressionsverfahren für Laser, der sogenannten Chirped Pulse Amplification (CPA), wird ein kurzer Laserpuls aufgeweitet und in einem Lasermedium verstärkt. Dieser verstärkte Puls wird anschließend wieder komprimiert. Daraus wiederum entsteht ein Laserpuls mit erhöhter Intensität bei ursprünglicher Pulsdauer. Das Pulskompressionsverfahren selbst war bereits vorher erfunden, aber bis dato noch nie auf Laserlicht angewendet worden. In ihrer nur dreiseitigen, aber bahnbrechenden Arbeit aus dem Jahr 1985 „Compression of amplified chirped optical pulses“ eröffneten Strickland und Mourou dem Einsatz von Laserlicht völlig neue Anwendungsgebiete nicht nur in der Medizin. Heute ist die Technologie aus Druckern, Scannern und Datenträgern nicht mehr wegzudenken. Diese frühe Arbeit war die Grundlage für die Doktorarbeit, die Donna Strickland später bei Prof. Gérard Mourou verfasste.

Als sie im Jahr 1985 das Pulskompressionsverfahren, kurz CPA, entwickelte, war Donna Strickland erst 26 Jahre alt.

Donna Strickland ist Professorin für Physik und Astronomie an der Universität von Waterloo. Sie ist die dritte Frau in der Geschichte, die den Nobelpreis für Physik erhielt und die erste seit 55 Jahren. Die letzte Ehrung ging im Jahr 1963 an die deutsch-amerikanische Physikerin Maria Goeppert-Mayer, auf deren Erkenntnissen Stricklands und Mourous Arbeit aufbaute. Im Jahr 1903 wurde Marie-Curie als erste Frau überhaupt mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Sie teilte sich den Preis mit Ihrem Mann Pierre Curie.

Literatur

Compression of amplified chirped optical pulses

Mourou M, Strickland D, in: Optics Communications, Volume 56, Issue 3, 1 December 1985, Pages 219-221, DOI: 10.1016/0030-4018(85)90120-8