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Erster internationaler Vergleich der Messung von Terahertz-Laserleistung

18.05.2015

Abb. 1: Zufriedene Gesichter nach getaner Arbeit im THz-Labor der PTB: John Lehman, Andreas Steiger, Qing Sun und Yuqiang Deng (von links nach rechts)

Leistungsmessungen im Spektralbereich des Terahertz (THz) sind wichtig für eine Vielzahl von Anwendungen für die Klimaforschung, die Sicherheits-, Kommunikations- und Fertigungstechnik, sowie in der Medizin. Der erste internationale Vergleich der Messung von THz-Laserleistung fand kürzlich in der PTB in Berlin statt. Der Vergleich wurde durchgeführt von Dr. Andreas Steiger zusammen mit den Gastwissenschaftlern Dr. Yuqiang Deng und Dr. Qing Sun vom National Institute of Metrology (NIM) in China und Dr. John Lehman vom National Institute of Standards and Technology (NIST), der zurzeit die PTB besucht im Rahmen eines Forschungsstipendiums der Alexander-von-Humboldt-Stiftung. Die Vergleichsmessungen erfolgten bei zwei Frequenzen: 2,52 THz und 0,762 THz und bei etwa 3 mW Laserleistung. Die Messergebnisse der Teilnehmer stimmten sehr gut mit dem Referenzwert und untereinander innerhalb der angegebenen Unsicherheiten überein.

Der Pilotvergleich wurde in einer relativ kurzen Zeit vom 4. bis 8. Mai 2015 durchgeführt. Typischerweise dauern solche Schlüsselvergleiche Jahre. Bei einer neuen Art der Durchführung trafen sich die Teilnehmer in Berlin, um ihre Detektornormale an einem Ort zur gleichen Zeit zu vergleichen. Die Messbedingungen, wie der THz-Laser und andere von der PTB zur Verfügung gestellte Infrastruktur, waren entscheidend, um den vorgesehen Zeitplan einzuhalten.

Ausgeführt wurde der Vergleich über die Messung der spektralen Empfindlichkeit der drei verschiedenen nationalen Detektornormale gemäß den Richtlinien des Beratenden Komitees für Photometrie und Radiometrie (CCPR). Die Ergebnisse müssen noch vom CCPR bestätigt werden und sollen dann für die breitere Öffentlichkeit veröffentlicht werden. Die vorgestellte Arbeit stellt den ersten Schlüsselvergleich dar, der jemals im fernen Infrarotgebiet vorgenommen wurde, und bedeutet einen Meilenstein für die kommerzielle Entwicklung von Instrumenten und Sensoren zur Fernerkundung, THz-Bildgebung, Hochgeschwindigkeitsdatenfernübertragung und Zeitbereichsspektroskopie (THz-TDS).

Ansprechpartner:

A. Steiger, 7.34, E-Mail: Opens window for sending emailAndreas.Steiger(at)ptb.de