Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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MO: Molekülphysik

MO 42: Poster II

MO 42.22: Poster

Dienstag, 8. März 2005, 14:00–16:00, Poster HU

Fasergekoppeltes THz-Spektrometer — •Matthias Hoffmann¹, Bernd Fischer^1,2 und Peter Uhd Jepsen^1,2 — ¹Physikalisches Institut, Stefan-Meier-Str. 19, 79104 Freiburg — ²Freiburger Materialforschungszentrum, FMF, Stefan-Meier-Str. 21, 79104 Freiburg

Spektroskopie im THz-Bereich erlaubt interessante Einsichten in Molekülschwingungen oder Ladungsträgerdynamik in Halbleitern. Bei der THz-Time Domain-Spektroskopie (TDS) werden THz-Pulse durch Beschuss von Halbleitersubstraten mit Femtosekunden-Laser-Pulsen erzeugt. Durch Fourier-Analyse der Pulse kann die Absorption und der Brechungsindex einer Probensubstanz im Bereich von 5 bis 120 Wellenzahlen gewonnen werden. Für biologische Anwendungen hat man gewöhnlich nur sehr geringe Substanzmengen zur Verfügung, so dass eine Miniaturisierung des Spektometeraufbaus wünschenswert ist. Ein Ansatz hierfür ist die Kombination von THz-Emitter, -Wellenleiter und -Detektor auf einem Substrat ("THz-Chip"). Um den Aufbau und die Justage zu vereinfachen, werden die Femtosekundenpulse durch eine Single-Mode-Faser auf den Chip geleitet. Dies kann durch Fokussierung mithilfe kleiner Linsen oder durch direktes Anbringen der Faserenden auf dem Chip geschehen. Um die auftretende Gruppengeschwindigkeitsdispersion in der Faser auszugleichen, werden die Laserpulse vor der Einkopplung gestreckt (negativer Chirp). Dabei ist es möglich, Pulslängen von unter 100 fs durch die Faser hindurch zu erreichen, was zu Erzeugung von THz-Pulsen mit einer Bandbreite von 3 THz ausreichend ist.