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Erweiterung der Messmöglichkeiten in den Sub-mm-Wellenbereich (THz-Metrologie)

Terahertz-Strahlung mit Frequenzen zwischen 100 GHz und einigen THz wird schon seit vielen Jahren in wissenschaftlichen Anwendungen wie der Radioastronomie, der Atmosphärenforschung und der Laborspektroskopie genutzt. Insbesondere durch das Aufkommen neuartiger optoelektronischer Strahlungsquellen hat das Gebiet mittlerweile eine technologische Reife erzielt, die kommerzielle Anwendungen ermöglicht.

Erste Messsysteme zur Detektion von Hautkrebs, für die Personenkontrolle an Flughäfen oder zur Qualitätskontrolle von Industrieprodukten wurden bereits entwickelt. Aufgrund des zunehmenden Bedarfs an freier Bandbreite wird über kurzreichweitige Kommunikationssysteme bei Frequenzen von 300 GHz und darüber nachgedacht.

Derzeitige Grenzwerte für die maximal zulässige Exposition lebender Personen mit elektromagnetischen Wellen (ICNIRP, IEEE Std. C95.1, 26. BImSchV, EU Direktive 2004 / 40 / EC) existieren bis zu Frequenzen herauf zu 300 GHz, ohne dass eine Möglichkeit der rückgeführten Messung besteht.

Um diese metrologische Lücke abzudecken wird in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe 2.22 an der Entwicklung eines geeigneten bolometrischen Leistungsmesskopfes gearbeitet.

Auch die Fortschritte bei der Entwicklung der THz-Kommunikationstechnik erfordert aus Sicht der PTB messtechnische Aktivitäten. In Zusammenarbeit mit der TU Braunschweig ist das Terahertz Communications Lab entstanden. Im Rahmen der gemeinsamen Aktivitäten werden in der Arbeitsgruppe Messungen zur Charakterisierung von Kommunikationskanälen mit Hilfe eines 300 GHz Übertragungssystems durchgeführt.