Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Terahertz-Kalibrierung der PTB überzeugt auch US-Laserhersteller

05.11.2009
Coherent Inc., ein Weltmarktführer in der Lasertechnologie mit Sitz in den USA, und die PTB haben ihr Fachwissen in der Terahertz-Technologie zusammengeführt

Terahertz-Strahlung liegt bisher im metrologischen Niemandsland - in einer messtechnischen Lücke.

Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) kann diese Lücke nun schließen. Sie hat erstmals einen kommerziellen Terahertz-Laser auf das Internationale Einheitensystem SI rückgeführt, indem sie seine Leistung absolut gemessen hat.

Dies gelang mit einem zuvor am Kryoradiometer, dem deutschen Primärnormal für Leistungsmessungen elektromagnetischer Strahlung, kalibrierten Leistungsmessgerät. Damit ist dieser THz-Laser, ein SIFIR-50-Laser der US-Firma Coherent, der erste im praktischen Einsatz, dessen Ausgangsleistung durch eine neu aufgebaute Kalibriereinrichtung der PTB zuverlässig nachgewiesen worden ist.

Die Terahertz-Strahlung liegt im Frequenzbereich zwischen 0,3 THz und 10 THz, also zwischen Mikrowellen und dem langwelligen Infrarot. Das ist der Grenzbereich zwischen zwei verschiedenen Erzeugungsmechanismen: Mikrowellen werden elektronisch über Halbleiter erzeugt, Infrarotlicht dagegen optisch mit Hilfe von Lasern. Erst in jüngerer Zeit dringt man in diese Terahertz-Lücke vor, die aber eine Fülle interessanter Anwendungen verspricht.

Inzwischen wird Terahertz-Strahlung in der Spektroskopie, Analytik und Astronomie eingesetzt. Weil technologische Innovationen die Erzeugung und den Nachweis von THz-Strahlung beachtlich verbessert haben, kommt immer mehr hinzu: die zerstörungsfreie Materialprüfung, die Überwachung an Flughäfen, die biologische und die medizinische Forschung, die Qualitätsüberwachung von Nahrungsmitteln und landwirtschaftlichen Produkten, die globale Umweltüberwachung sowie die Informations- und Kommunikationstechnik. Alle diese Bereiche profitieren von einer verlässlichen Leistungsmessung im THz-Spektralbereich.

Daher haben sich ein Weltmarktführer der Lasertechnologie, die Firma Coherent Inc., und ein internationales Spitzeninstitut der Metrologie, die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), zusammengetan, um die Leistungsmessung von Terahertz-Lasern zu verbessern und durch den Vergleich mit einem nationalen Normal auf die SI-Einheiten rückzuführen.

Der SIFIR-50-Laser der Firma Coherent, der für die erste Leistungsmessung bei 2,5 THz betrieben wurde, ist das Herzstück des neuen Messplatzes der PTB zur Bestimmung der THz-Strahlungsleistung in SI-Einheiten und zur Kalibrierung von THz-Detektoren. Er ist ein fern-infraroter Molekülgaslaser, der von einem integrierten frequenzstabilisierten 50-W-CO2-Laser gepumpt wird. "Sein Alleinstellungsmerkmal ist eine Fabry-Perot-Stabilisierung, mit deren Hilfe die Frequenz des CO2-Lasers auf dem Anregungsoptimum der Vibrationsniveaus der Gasmoleküle gehalten wird", erläutert Andreas Steiger von der PTB Berlin. Aufgrund des thermisch-kompensierten Resonator- und Pumpoptikdesigns liefert das SIFIR-50-System stabile THz-Strahlung, die zwischen 1 THz und 7 THz auf verschiedene Rotationsniveaus der verwendeten Moleküle einstellbar ist. Der weite Abstimmbereich ist viermal so groß wie das ganze Spektrum des sichtbaren Lichts und umfasst eine Vielzahl diskreter THz-Spektrallinien verschiedener Gase. Steiger ist zuversichtlich: "Die Betriebs- und Strahleigenschaften des Lasers erlauben uns, in naher Zukunft einen großen Schritt zur Schließung der messtechnischen Lücke zwischen Hochfrequenzelektronik und Ferninfrarotoptik zu gehen."

es/ptb

Ansprechpartner:
Dr. Andreas Steiger, PTB-Arbeitsgruppe 7.34 "Terahertzradiometrie",
Tel. (030) 3481-7532, E-Mail: Andreas.Steiger@PTB.de
Petra Wallenta, Coherent, PR Europe, E-Mail: Petra.wallenta@coherent.com

Erika Schow | idw
Weitere Informationen:
http://www.coherent.com
http://www.PTB.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht VLT macht den präzisesten Test von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie außerhalb der Milchstraße
22.06.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Neue Phänomene im magnetischen Nanokosmos
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics