Nichtlineare und extreme Lichterzeugung
THz-Erzeugung
Terahertzstrahlung dient der Dynamik kollektiver Bewegungen in Festkörpern und Flüssigkeiten oder der Bildgebung optisch undurchsichtiger Proben.
Produktbeschreibung
Wofür die THz-Erzeugung verwendet wird
Die Terahertz-Erzeugung (THz) – elektromagnetische Strahlung im THz-Frequenzbereich – wird umfassend eingesetzt, um die Dynamik kollektiver Bewegungen in Festkörpern und Flüssigkeiten zu untersuchen oder optisch undurchsichtige Proben abzubilden. Letztere Anwendung findet in den Bereichen Sicherheit und Verteidigung zunehmende Beachtung.
Optische Gleichrichtung
Femtosekundenlaser sind ideale Werkzeuge zur Erzeugung von Pulsen bei 1–30 THz mit der gewünschten spektralen Bandbreite und Pulsdauer bei erheblichen Energien. Mehrere laserbasierte Verfahren zur THz-Erzeugung stehen zur Verfügung; eines der gebräuchlichsten ist die optische Gleichrichtung. Dieser nichtlineare optische Prozess zweiter Ordnung ist ein Spezialfall der Differenzfrequenzerzeugung (DFG). Er lässt sich als Intrapuls-DFG beschreiben, bei der Spektralkomponenten mit unterschiedlichen Kreisfrequenzen aus dem Laserpuls in einem nichtlinearen Kristall gemischt werden und eine neue Spektralkomponente im THz-Bereich erzeugen.
Antennen, Oberflächen und Plasma
Darüber hinaus können THz-Pulse durch Laseranregung einer photoleitenden Antenne oder von Halbleiteroberflächen erzeugt werden. Eines der faszinierendsten Verfahren ist die plasmabasierte THz-Erzeugung. Insbesondere die Nutzung von Luft- oder Gasplasma zur THz-Erzeugung ist vorteilhaft, weil Gase – anders als nichtlineare Kristalle und andere Volumenmaterialien – keiner Zerstörschwelle unterliegen und kontinuierlich erneuerbar sind, sodass sie bei extrem hohen Intensitäten gepumpt werden können.
Eingesetzte Laser
Die Femtosekundenlaser CARBIDE und PHAROS werden für diese Arbeiten eingesetzt. Der Laserausgang ist auf sub-10 fs komprimierbar und ermöglicht so eine effiziente THz-Erzeugung.
