Terahertz-Erzeugung

Viele Materialien wie Stoffe, Kunststoffe und Papier, die für das sichtbare Licht nicht transparent sind, können von Terahertz-Strahlung durchdrungen werden. Dank einer Wellenlänge von 30 µm bis 3 mm leidet es weniger unter Streuung und erreicht dadurch eine hohe Eindringtiefe. Darüber hinaus weisen viele Substanzen ein charakteristisches Muster im Terahertz-Spektrum auf. Diese „Fingerabdrücke“ ermöglichen die Erkennung von Sprengstoffen wie TNT oder Drogen wie Kokain oder Ecstasy.

Die Terahertz-Spektroskopie wird in der Überwachung und bei Sicherheitskontrollen eingesetzt, da sie in der Lage ist, verborgene Objekte wie Waffen aufzudecken und schädliche Drogen zu identifizieren. Darüber hinaus ermöglicht es medizinische Bildgebung und Screening ohne schädliche Auswirkungen auf lebendes Gewebe oder DNA, da die Energie der Photonen gering ist.

Terahertz-Strahlung kann durch die Fokussierung eines Paares von DFB-Lasern mit benachbarten Wellenlängen auf einen Photomixer, eine Metall-Halbleiter-Metall-Struktur, erzeugt werden. Diese Antenne sendet eine Terahertz-Strahlung mit der Schwebungsfrequenz der beiden Laser aus. Daher liegt die spektrale Lücke zwischen den beiden Laserwellenlängen typischerweise im Bereich von wenigen nm. Die Verwendung von zwei mode-hop freien DFB-Lasern ermöglicht den Aufbau von kontinuierlich abstimmbaren Terahertz-Quellen.