Die nichtlineare Ausbreitung von Laserpulsen mit hoher Intensität oberhalb einer kritischen Spitzenleistung ist durch ein selbststeuerndes Verhalten gekennzeichnet, das als Filamentierung bezeichnet wird. Laserfilamente sind selbsterhaltende Lichtstrukturen mit konstanten Kerndurchmessern, die um Größenordnungen größere Längen als ihre Rayleigh-Länge aufweisen können. Wenn die Spitzenleistung des Laserpulses groß genug ist, können nichtlineare Effekte höherer Ordnung, wie z. B. Plasmabildung durch Multiphotonen-Ionisation, aufgrund des durch Selbstfokussierung verursachten Kollapses des Laserstrahls auftreten. Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für die Laser-Filamentierung, aber bisher war das Feld durch die verfügbaren Lasersysteme, die für den Prozess verwendet werden, begrenzt. Es konnten zwar hohe durchschnittliche Leistungen, Intensitäten oder Wiederholraten erreicht werden, aber nie alle drei gleichzeitig. Unsere Forschung konzentriert sich auf diesen unerforschten Bereich der Laserfilamentierung unter Verwendung von Femtosekundenpulsen mit hohen Pulsenergien und Wiederholraten. Zu diesem Zweck verfügt unsere Gruppe über eine Vielzahl verschiedener Lasersysteme, von Hochleistungs-NIR-Systemen bis hin zu hochintensiven SWIR-Systemen. Zu den Untersuchungsgegenständen gehören grundlegende Studien, sowohl experimentelle als auch Simulationsstudien zur plasmafilamentinduzierten Hydrodynamik in Luft, zu den daraus resultierenden kumulativen Effekten und deren Auswirkungen auf den Filamentierungsprozess selbst sowie Studien zur Auslösung elektrischer Entladungen durch Plasmafilamente, filamentbasiertes optoakustisches Aerosol-Clearing zur Verbesserung der optischen Telekommunikation im freien Raum, kohärente Plasmachemie und plasmabasierte THz-Quellen.