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Neue Antennen zur Überwindung der Terahertz-Lücke - FZD-Diplomand erhält Harry-Dember-Preis

04.05.2009 - (idw) Forschungszentrum Dresden - Rossendorf e.V.

Schon seit einiger Zeit können Wissenschaftler am Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) in der sogenannten Terahertz-Lücke experimentieren, steht ihnen doch eine eigens entwickelte, intelligente Terahertz-Strahlungsquelle zur Verfügung. Seit kurzem können sie damit Terahertz-Strahlung mit unterschiedlicher räumlicher Feldverteilung erzeugen und nachweisen. Eine am FZD dazu entstandene Diplomarbeit wurde heute (4. Mai 2009) im Rahmen des 16. Dresdner Photonik-Kolloquiums an der TU Dresden mit dem Harry-Dember-Preis ausgezeichnet. Terahertz-Strahlung liegt auf dem elektromagnetischen Spektrum zwischen den langwelligen Radio- und Mikrowellen und dem unsichtbaren Infrarotbereich. Mögliche Anwendungen sind aber noch begrenzt, da einfache, kompakte und kostengünstige Quellen zur Erzeugung der Strahlung bisher selten sind. Dies bezeichnet man auch als Terahertz-Lücke.

Bisherige Terahertz-Systeme arbeiten fast ausschließlich mit linear polarisierter Strahlung, d.h. das elektrische Feld der Strahlung schwingt in einer bestimmten Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. In seiner Diplomarbeit mit dem Thema "Photoleitende Terahertz-Emitter und -Detektoren für kompakte Terahertz-Übertragungssysteme" konnte der FZD-Diplomand Burkhard Zimmermann, der heute mit dem Harry-Dember-Preis ausgezeichnet wurde, Terahertz-Strahlung mit radialer und azimuthaler Polarisation erzeugen und nachweisen. Dabei schwingt das elektrische Feld immer noch senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, aber nicht mehr nur in eine Richtung.

Insbesondere die radiale Polarisation von Terahertz-Strahlung ist von fundamentalem Interesse, da bei ihrer Fokussierung starke Feldkomponenten entlang der Ausbreitungsrichtung auftreten und der Durchmesser des Fokus kleiner ist als bei linearer Polarisation. Weiterhin eignet sich die radial polarisierte Terahertz-Strahlung hervorragend für Terahertz-Wellenleiter. Das Ziel dieses aktuellen Forschungsfeldes ist es, Terahertz-Strahlung räumlich zu führen, ähnlich wie sichtbares Licht in einer Glasfaser geführt wird.

Teile der Diplomarbeit wurden bereits in der Fachzeitschrift "Optics Express" veröffentlicht. Burkhard Zimmermann teilt sich den Harry-Dember-Preis mit Andreas Thiessen. Der Preis wird vom Zentrum für Angewandte Photonik Dresden e.V. für herausragende Diplomarbeiten auf dem Gebiet der Optik und Photonik verliehen.

Im FZD wird die Terahertz-Strahlung vor allem für die Untersuchung von Halbleiter-Materialien genutzt. Dabei interessieren sich die Wissenschaftler besonders für die Dynamik der Elektronen, um damit die Grundlagen für komplexe Halbleiterstrukturen besser verstehen zu können und auf dieser Grundlage neue Bauelemente zu entwickeln.

Veröffentlichung:
S. Winnerl, B. Zimmermann, F. Peter, H. Schneider, M. Helm, "Terahertz Bessel-Gauss beams of radial and azimuthal polarization from microstructured photoconductive antennas", Optics Express 17, 1571 (2009)

Weitere Informationen:
Dr. Stephan Winnerl
Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD)
Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung
Tel.: 0351 260 - 3522
Email: s.winnerl@fzd.de

Pressekontakt:
Dr. Christine Bohnet
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit im FZD
Bautzner Landstr. 400, 01328 Dresden
Tel.: 0351 260 - 2450 oder 0160 969 288 56
Email: presse@fzd.de

Information:
Das Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) hat das Ziel, strategisch und langfristig ausgerichtete Spitzenforschung in politisch und gesellschaftlich relevanten Forschungsthemen wie Energie, Gesundheit und Schlüsseltechnologien zu leisten. Folgende Fragestellungen stehen dabei im Mittelpunkt:
- Wie verhält sich Materie unter dem Einfluss hoher Felder und in winzigen Dimensionen?
- Wie können Tumorerkrankungen frühzeitig erkannt und wirksam behandelt werden?
- Wie schützt man Mensch und Umwelt vor technischen Risiken?
Diese Fragestellungen werden in strategischen Kooperationen mit Forschungs- und Industriepartnern bearbeitet. Ein weiterer Schwerpunkt ist der Betrieb von sechs einmaligen Großgeräten, die auch externen Nutzern zur Verfügung stehen.


Das FZD wird von Bund und Land gefördert und beschäftigt rund 750 Personen. Bei der Auswahl neuer Mitarbeiter stehen Qualität und Internationalität an erster Stelle. Die Ausbildung von wissenschaftlichem und technischem Nachwuchs erfolgt auf hohem Niveau und in enger Zusammenarbeit mit den Hochschulen. Auf die Vereinbarkeit von Familie und Beruf achtet das FZD in besonderem Maße.
Weitere Informationen: http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?uri=oe-17-3-1571 - Publikation online
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