Wellen unter Kontrolle

"Electric focusing and steering of THz beams" - Click here for press release in english

Wissenschaftler aus Marburg und Tokio haben ein Gerät entwickelt, mit dem sich Terahertz (THz)-Wellen flexibel fokussieren und steuern lassen. Die Forscher berichten über die Ergebnisse ihrer Kooperation in der aktuellen Ausgabe des Fachblattes “Optics Express”.

Terahertz wellen liegen im elektromagnetischen Spektrum zwischen den Mikrowellen und dem infrarotem Licht. Sie versprechen zahlreiche technische Anwendungen, etwa in der Materialprüfung und bei der drahtlosen Kommunikation. „Für die Nutzung in Kommunikationssystemen ist es besonders wichtig, dass man die Strahlen umlenken und fokussieren kann“, erläutert Koautor Professor Dr. Martin Koch von der Philipps-Universität. Eine Korrektur des Strahlverlaufs ist beispielsweise nötig, wenn sich die Position des Senders oder Empfängers ändert, etwa wenn man Laptops oder andere mobile Geräte mit sich herumträgt.

Das neue Baudelement besteht aus einer Reihe metallischer Streben, die mittels elektrostatischer Kräfte mikromechanisch verstellt werden können und so unterschiedliche periodische Gittermuster erzeugen. Verändert man diese Gitteranordnung, so lässt sich die Richtung der vom Gitter reflektierten THz-Welle variieren. Auf diese Weise kann man die reflektierte Welle nicht nur räumlich steuern, sondern auch fokussieren.

Yasuaki Monnai (rechts) und Kristian Altmann mit der im Versuchsaufbau montierten Baugruppe.
(Foto: Philipps-Universität Marburg/Bastian Reitemeier)

Die Apparatur wurde von Yasuaki Monnai aus der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Hiroyuki Shinoda an der Universität Tokio entwickelt und in Kochs Arbeitsgruppe am Fachbereich Physik der Philipps-Universität durch Kristian Altmann und Yasuaki Monnai getestet. „Die erzielten Streumuster und Feldprofile stimmen gut mit den theoretischen Voraussagen überein“, erklärt Altmann.

Originalveröffentlichung: Yasuaki Monnai & al.: Terahertz beam steering and variable focusing using programmable diffraction gratings, Optics Express 2/21 (2013), pp. 2347-2354 (2013), URL: http://dx.doi.org/10.1364/OE.21.002347

Weitere Informationen:
Ansprechpartner: Professor Dr. Martin Koch,
Fachgebiet Experimentelle Halbleiterphysik
Tel.: 06421 28- 22119, -22270
E-Mail: martin.koch@physik.uni-marburg.de
Internet: www.uni-marburg.de/fb13/forschung/experimentelle-halbleiterphysik