Als Gravitationswellen werden extrem geringe Verzerrungen der Raumzeit bezeichnet. Sie werden durch die Beschleunigung von Objekten erzeugt und breiten sich dann als Wellen mit Lichtgeschwindigkeit aus. Eine auf die Erde treffende Gravitationswelle kann mit Hilfe von Detektoren gemessen werden, indem man mit einem hochstabilen Laser in einem Interferometer optische Interferenzen erzeugt. Aktuelle Gravitationswellendetektoren verwenden dazu Festkörperlaser bei einer Wellenlänge von 1064 nm. In den Detektoren der nächsten Generation, werden kryogen-gekühlte Spiegel, eingesetzt. Für diese wird der Einsatz von Lasern mit längeren Wellenlängen als bisher notwendig. Die LZH-Wissenschaftler:innen werden daher Laserquellen entwickeln, die bei einer Wellenlänge von 2 µm emittieren. Hierfür werden sie das dynamische Verhalten und die Leistungsskalierung von Faserverstärkern mit verschiedener aktiver Dotierung in diesem Wellenlängenbereich untersuchen.

Die Arbeiten des LZH sind Teil des Verbundprojekts „3G-GWD: Gravitationswellenteleskope der dritten Generation“, in dem mehrere deutsche Wissenschaftseinrichtungen in Vorbereitung zu zwei internationalen Projekten im Bereich der Gravitationswellenforschung arbeiten: Dem geplanten Einstein-Teleskop in Europa und dem Cosmic Explorer in den USA.

Partner im Verbundprojekt „3G-GWD: Gravitationswellenteleskope der dritten Generation“ sind neben dem LZH die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (Koordination), der Forschungsverbund Berlin e.V., die Universität Hamburg, die Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, die Leibniz Universität Hannover, die FH Münster, das Karlsruher Institut für Technologie und die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert (FKZ: 05A23ZE1).