Johann Riemensberger
Om
Jeg har blitt tildelt et Onsager Fellowship og en stilling som Associate Professor ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU), og jeg leder Nonlinear and Quantum Photonic Integrated Circuits Laboratory ved Department of Electronic Systems som principal investigator. Laboratoriet vårt er en del av Nanoelectronics and Photonics group. Mine nåværende forskningsinteresser er utvikling og anvendelse av ultra-lavtaps ikke-lineær fotonikk basert på nye materialplattformer som litiumtantalat og galliumfosfid.
Jeg studerte fysikk ved Technische Universität München (TUM). For min diplomoppgave jobbet jeg hos Tobias Kippenberg ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), hvor jeg var pioner og etablerte den Si3N4-baserte plattformen for ikke-lineær integrert fotonikk for frekvenskamgenerering. Etter min fysikkdiplomgrad (med utmerkelse) vendte jeg tilbake til mitt alma mater TUM og min mentor Reinhard Kienberger for å ta en doktorgrad i attosekundfysikk i august 2012. Jeg utførte eksperimenter ved faststoff-attosekund fotoemisjonsstrålelinjen, som resulterte i publikasjoner i Nature og PRL. Siden februar 2019 har jeg vært postdoktor i Tobias Kippenbergs laboratorium for Photonics and Quantum Measurements a EPFL, Sveits. Jeg har demonstrert nye tilnærminger for massivt parallel koherent laseravstandsmåling ved bruk av soliton-mikrokammer, optisk koherenstomografi og parametiske forsterkere basert på integrerte fotoniske kretser. Jeg er mottaker av et Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowship fra Europakommisjonen og et Ambizione Fellowship fra det sveitsiske nasjonale forskningsrådet. For tiden har jeg blitt tildelt Onsager Fellowship og stilling som førsteamanuensis ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU).
Forskning
Nonlinear and Quantum Photonic Integrated Circuits Laboratory:
Forskningsgruppen Nonlinear Integrated Photonics ved Institutt for elektroniske systemer ved NTNU utvikler fotoniske integrerte kretser som genererer, forsterker og konverterer lys ved å utnytte de ikke-lineære optiske egenskapene til nye materialer. Gruppen designer, fabrikerer og karakteriserer bølgeledere med svært lavt tap i nye plattformer som tynnfilm litiumtantalat, litiumniobat og III-V- og II-VI-halvledere. Med disse bygger den optiske forsterkere, justerbare lasere, frekvenskammer og kvantelyskilder på brikkeskala. Målet er å krympe funksjoner som i dag krever et helt optisk bord til kompakte og robuste komponenter for optisk kommunikasjon, sensorer, LiDAR og kvanteteknologi.
Photonic integrated ultra-broadband nonlinear optical amplifiers and quantum light sources (PHOTONS)
ExpLoring Lithium tantalate on Insulator PhoTonic Integrated Circuits
Publikasjoner
Publikasjoner med NTNU:
- Ultrafast tunable photonic integrated Pockels extended-DBR laser, A. Siddharth, S. Bianconi, R.N. Wang, Z. Qiu, A.S. Voloshin, M.J. Bereyhi, J. Riemensberger, T.J. Kippenberg, Nature Photonics 19, 709-717 (2025)
Publikasjoner EPFL:
- Copper Damascene Process-Based High-Performance Thin Film Lithium Tantalate Modulators, M. Lin, Z. Li, A. Kotz, H. Larocque, J. Riemensberger, C. Koos, T.J. Kippenberg, Nature Communications (2026)
- Monolithic piezoelectrically tunable hybrid integrated laser with sub-fiber laser coherence, A.S. Voloshin, A. Attanasio, A. Siddharth, S. Bianconi, A. Bancora, V. Shadymov, S. Leni, R.N. Wang, J. Riemensberger, S.A. Bhave, T.J. Kippenberg, Optica 12, 1442-1451 (2025)
- 320 GHz photonic-electronic analogue-to-digital converter (ADC) exploiting Kerr soliton microcombs, D. Fang, D. Drayss, H. Peng, G. Lihachev, C. Füllner, A. Kuzmin, P. Marin-Palomo, P. Matalla, P. Kathel, R.N. Wang, J. Riemensberger, M. Zhang, J. Witzens, J.C. Scheytt, W. Freude, S. Randel, T.J. Kippenberg, C. Koos, Light: Science & Applications, 14, 241-245 (2025)
- An ultra-broadband photonic-chip-based parametric amplifier, N. Kuznetsov*, A Nardi*, J. Riemensberger*, A. Davydova, M. Churaev, P. Seidler, T.J. Kippenberg, Nature 639, 928–934 (2025)
- Ultrabroadband integrated electro-optic frequency comb in lithium tantalate, J. Zhang*, C. Wang*, C. Denney*, J. Riemensberger*, G. Lihachev, J. Hu, W. Kao, T. Blésin, N. Kuznetsov, Z. Li, M. Churaev, X. Ou, G. Santamaria-Botello, T.J. Kippenberg, Nature 637, 1096-1103 (2025)
- Fundamental charge noise in electro-optic photonic integrated circuits, J. Zhang, Z. Li, J. Riemensberger, G. Lihachev, G. Huang, T.J. Kippenberg, Nature Physics 21, 304–311 (2025)
- Frequency agile photonic integrated external cavity laser, G. Lihachev, A. Bancora, V. Snigirev, H. Tian, J. Riemensberger, V. Shadymov, A. Siddarth, A. Attanasio, R.N. Wang, D. Asani, A. Voloshin, S. Bhave, T.J. Kippenberg, APL Photonics 9,12 (2024)
- Efficient mass manufacturing of high-density, ultra-low-loss Si3N4 photonic integrated circuits, X. Ji, R. Ning Wang, Y. Liu, J Riemensberger, Z. Qiu, T.J. Kippenberg, Optica 11 (10), 1397-1407 (2024)
- Lithium tantalate photonic integrated circuits for volume manufacturing, C. Wang*, Z. Li*, J. Riemensberger*, G. Lihachev, M. Churaev, W. Kao, X. Ji, J. Zhang, T. Blesin, A. Davydova, Y. Chen, K.Huang, X. Wang, X. Ou, and T.J. Kippenberg, Nature 629, 784–790 (2024)
- Integrated chirped photonic-crystal cavities in gallium phosphide for broadband soliton generation, Alberto Nardi, A. Davydova, N. Kuznetsov, M.H. Anderson, C. Möhl, J. Riemensberger, T.J. Kippenberg, P. Seidler, Optica 11 (10), 1454-1461 (2024)
- Piezoelectrically tunable, narrow linewidth photonic integrated extended-DBR lasers, A. Siddharth, A. Attanasio, S. Bianconi, G. Lihachev, J. Zhang, Z. Qiu, G. Lihachev, J. Zhang, Z. Qiu, A. Bancora, S. Kenning, R.N. Wang, A.S. Voloshin, S.A. Bhave, J. Riemensberger, T.J. Kippenberg, Optica 11 (8), 1062-1069 (2023)
- A fully hybrid integrated Erbium-based laser, Y. Liu, Z. Qiu, X. Ji, A. Bancora, G. Lihachev, J. Riemensberger, R.N. Wang, A. Voloshin, T.J. Kippenberg, Nature Photonics, 1-7 (2024)
- Voltage-tunable OPO with an alternating dispersion dimer integrated on chip, D. Pidgaiko, A. Tusnin, J. Riemensberger, A. Stroganov, A. Tikan, T.J. Kippenberg, Optica 10,11 1582-1586 (2023)
- Chaotic microcomb inertia-free parallel ranging, A. Lukashchuk, J. Riemensberger, A. Stroganov, G. Navickaite, T. J. Kippenberg, APL Photonics 8, 056102 (2023)
- Ultrafast tunable lasers using lithium niobate integrated photonics, V. Snigirev, A. Riedhauser, G. Lihachev, J. Riemensberger, R.N. Wang, C. Möhl, M. Churaev, A. Siddharth, G. Huang, Y. Popoff, U. Drechsler, D. Caimi, S. Hönl, J. Liu, P. Seidler, T.J. Kippenberg, Nature 615, 411–417 (2023)
- Chaotic micro-comb based parallel ranging, A. Lukashchuk, J. Riemensberger, A. Tusnin, J. Liu, T.J. Kippenberg Nature Photonics 17,814–821 (2023)
- Dissipative solitons and switching waves in dispersion folded Kerr cavities, M.H. Anderson, A. Tikan, A. Tusnin, J. Riemensberger, R.N. Wang, T.J. Kippenberg, Physical Review X 13,011040 (2023)
- A heterogeneously integrated lithium niobate-on-silicon nitride photonic platform, M. Churaev, A. Riedhauser, R.N. Wang, C. Möhl, T. Blésin, M.A. Anderson, V. Snigirev, A. Siddharth, Y. Popoff, D. Caimi, S. Hönl, J. Riemensberger, J. Liu, P. Seidler, T.J. Kippenberg, Nature Communications, 14,3499 (2023)
- High-density lithium niobate photonic integrated circuits, Z. Li, R.N. Wang, G. Lihachev, Z. Tan, V. Snigirev, M. Churaev, N. Kuznetsov, A. Siddharth, M.J. Bereyhi, J. Riemensberger, T.J. Kippenberg Nature Communications 14,4856 (2023)
- A photonic integrated continuous-travelling-wave parametric amplifier, J. Riemensberger, N. Kusnetzov, J. Liu, J. He, R.N. Wang, T.J. Kippenberg, Nature 612, 56–61 (2022)
- Ultralow-noise frequency-agile photonic integrated lasers, G. Lihachev*, J. Riemensberger*, W. Weng*, J. Liu, H. Tian, A. Siddharth, V. Snigirev, R.N. Wang, J. He, S.A. Bhave, T.J. Kippenberg, Nature Communications 13, 1 (2022)
- Dual chirped microcomb-based parallel ranging at megapixel-line rates, A. Lukashchuk, J. Riemensberger, M. Karpov, J. Liu, T.J. Kippenberg, Nature Communications 13, 1 (2022)
- Near ultraviolet photonic integrated lasers based on silicon nitride, A. Siddharth, T. Wunderer, G. Lihachev, A.S. Voloshin, C. Haller, R.N. Wang, M. Teepe, Z. Yang, J. Liu, J. Riemensberger, N. Grandjean, N. Johnson, T.J. Kippenberg APL Photonics 7, 4 (2022)
- A photonic integrated circuit–based erbium-doped amplifier, Y. Liu*, Z. Qiu*, X. Yi, A. Lukashchuk, J. Riemensberger, M. Hafermann, R. N. Wang, C. Ronning, T.J. Kippenberg, Science 376, 6599 (2022)
- Protected generation of dissipative Kerr solitons in supermodes of coupled optical microresonators, A. Tikan, A. Tusnin, J. Riemensberger, M. Churaev, X. Ji, K.N. Komagata, R.N. Wang, J. Liu, T.J. Kippenberg, Science Advances 8, 13 (2022)
- Compact, spatial-mode-interaction-free, ultralow-loss, nonlinear photonic integrated circuits, X. Ji, J. Liu, J. He, R.N. Wang, Z. Qiu, J. Riemensberger, T.J. Kippenberg, Communications Physics 8, 13 (2022)
- Dissipative Kerr solitons in a photonic dimer on both sides of the exceptional point, K. Komagata, A. Tusnin, J. Riemensberger, M. Churaev, H. Guo, A. Tikan, T. J. Kippenberg, Communications Physics 4, 159 (2021)
- Laser soliton microcombs heterogeneously integrated on silicon, C. Xiang, J. Liu, J. Guo, L. Chang, R. N. Wang, W. Weng, J. Peters, W. Xie, Z. Zhang, J. Riemensberger, J. Selvidge, T.J. Kippenberg, J.E. Bowers, Science 373, 99-103 (2021)
- Soliton microcomb based spectral domain optical coherence tomography, P. Marchand, J.C. Skehan, J. Riemensberger, J.-J. Ho, M.H.W. Pfeiffer, J. Liu, C. Hauger, T. Lasser, T.J. Kippenberg, Nature Communications 12, 427 (2021)
- Emergent Nonlinear Phenomena in a Driven Dissipative Photonic Dimer, A. Tikan, J. Riemensberger, K. Komagata, S. Hönl, M. Churaev, C. Skehan, H. Guo, R. N. Wang, J. Liu, P. Seidler, T. J. Kippenberg, Nature Physics 17,604-610 (2021)
- Massively parallel coherent laser ranging using soliton microcombs, J. Riemensberger, A. Lukashchuk, M. Karpov, W. Weng, E. Lucas, J. Liu, T.J. Kippenberg, Nature 581, 164-170 (2020)
- Photonic microwave generation in the X- and K-band using integrated soliton microcombs, J. Liu , E. Lucas, A. Raja, J. He, J. Riemensberger, R.N. Wang, M. Karpov, H. Guo, R. Bouchand, T.J. Kippenberg, Nature Photonics 8 468-491 (2020)
- Dynamics of Kerr Frequency Comb Formation in Microresonators, T. Herr, J. Riemensberger, C. Wang, K. Hartinger, E. Gavartin, R. Holzwarth, M. L. Gorodetsky, T. J. Kippenberg, Nature Photonics 6, 480-487 (2012)
- Dispersion engineered high-Q silicon Nitride Ring-Resonators via Atomic Layer Deposition, J. Riemensberger, K. Hartinger, T. Herr, V. Brasch, R. Holzwarth, T.J. Kippenberg, Optics Express 20, 25, pp. 27661-27669 (2012)
Publikasjoner TUM:
- Attosecond chronoscopy of the photoemission near a bandgap of a single-element layered dielectric, D. Potamianos, M. Schnitzenbaumer, C. Lemell, P. Scigalla, F. Libisch, E. Schock-Schmidtke, M. Haimerl, C. Schröder, M. Schäffer, J.T. Küchle, J. Riemensberger, K. Eberle, Y. Cui, U. Kleineberg, J. Burgdörfer, J.V. Barth, P. Feulner, F. Allegretti, R. Kienberger, Science Advances 10 (26) (2024)
- Understanding laser desorption with circularly polarized light, F. Ristow, J. Scheffel, X. Xu, N. Fehn, K. E. Oberhofer, J. Riemensberger, F. Mortaheb, R. Kienberger, U. Heiz, A. Kartouzian, H. Iglev, Chirality 32, 12, pp. 1341-1353 (2020)
- Attosecond Dynamics of sp-band Photoemission, J. Riemensberger, S. Neppl, D. Potamianos, M. Schäffer, M. Schnitzenbaumer, M. Ossiander, A. Guggenmos, U. Kleineberg, P. M. Echenique, F. Allegretti, D. Menzel, J. Barth, A. G. Borisov, A. K. Kazansky, R. Kienberger, and P. Feulner, Phys. Rev. Lett. 123, 176801 (2019)
- Enantiospecific Desorption Triggered by Circularly Polarized Light, F. Mohateb, K. Oberhofer, J. Riemensberger, F. Ristow, R. Kienberger, U. Heiz, H. Iglev, A. Kartouzian, Angewandte Chemie 58, 44 15685-15689 (2019)
- Few-Femtosecond Wave Packet Revivals in Ozone, T. Latka, V. Shirvanyan, M. Ossiander, O. Razskazovskaya, A. Guggenmos, M. Jobst, M. Fieß, S. Holzner, A. Sommer, M. Schultze, C. Jakubeit, J. Riemensberger, B. Bernhardt, W. Helml, F. Gatti, B. Lasorne, D. Lauvergnat, P. Decleva, G. J. Halász, Á. Vibók, and R. Kienberger, Phys. Rev. A 99, 063405 (2019)
- Absolute Timing of the Photoelectric Effect, M. Ossiander*, J. Riemensberger*, S. Neppl, M. Mittermair, M. Schäffer, A. Duensing, M. S. Wagner, R. Heider, M.Wurzer, M. Gerl, M. Schnitzenbaumer, J.V. Barth, F. Libisch, C. Lemell, J. Burgdörfer, P. Feulner, R. Kienberger, Nature 561, 374-378 (2018)
- Ultrafast quantum control of ionization dynamics in krypton, K. Hütten, M. Mittermair, S. O. Stock, R. Beerwerth, V. Shirvanyan, J. Riemensberger, A. Duensing, R. Heider, M. S. Wagner, A. Guggenmos, S. Fritzsche, N.M. Kabachnik, R. Kienberger, and B. Bernhardt, Nature Communications 9, 719 (2017)
- Chromium/scandium multilayer mirrors for isolated attosecond pulses at 145 eV, A. Guggenmos, M. Jobst, M. Ossiander, S. Radünz, J. Riemensberger, M. Schäffer, A. Akil, C. Jakubeit, P. Böhm, S. Noever, B. Nickel, Kienberger, and U. Kleineberg, Optics Letters 40, 12, pp. 2846 (2015)