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01-02 2024 Elektronik 17 Messund Prüftechnik scher Abtastung durchgeführt das stabile phasenkohärente Messungen mit direkter Frequenzumsetzung am Prüflingseingang und an den Messsondenausgängen ermöglicht Phasenkohärenz ist unerlässlich um die präzise Anwendung von Nahfeld-Fernfeld-Transformationsalgorithmen zu gewährleisten die für eine genaue Bestimmung von Richtdiagramm-Nullstellen und Nebenkeulenpegeln essenziell sind Direkte THz-Erzeugung mit einem Quantenkaskadenlaser Eine Alternative zur elektronischen Aufwärtskonvertierung ist die direkte THz-Erzeugung mithilfe eines Quantenkaskadenlasers QCL und nichtlinearer Optik parametrische optische Prozesse Mit einem QCL lassen sich bereits akzeptable Leistungspegel erreichen allerdings bleibt die Effizienz begrenzt und für den Betrieb sind häufig kryogene Temperaturen nötig Angesichts dieser Herausforderungen hat eine andere Strategie zunehmend Interesse auf sich gezogen die »Abwärtskonvertierung« aus dem optischen Frequenzbereich mithilfe von ultraschnellen Photodioden und Photoleitern wie im folgenden Abschnitt beschrieben Die Abwärtskonvertierung verspricht Abstimmbarkeit über Bild 7 QCL Laserübergang zwischen Intersubbändern erzeugt durch Halbleiter-Heterostrukturen »Bandstrukturund Elektronenwellenfunktions-Engineering« Licht wird emittiert wenn Elektronen durch mehrere Quantentöpfe »kaskadieren« die ein »Übergitter« bilden Bild 8 Photomischungsverfahren zur Erzeugung von THz-Strahlung mit der Schwebungsfrequenz ν THz ν 1 – ν 2 von zwei leicht verstimmten Single-Mode-Lasern Um eine extreme Frequenzund Phasenstabilität zu erreichen können beide Frequenzen von einem optischen Frequenzkamm abgeleitet werden Für die Datenübertragung wird einer der Laser durch einen Mach-Zehnder-Modulator MZM moduliert Dieser besteht aus einem Interferometer durch das der Strahl zweigeteilt wird In einem der Interferometerarme wird die Phase des Laserlichts durch einen elektrooptischen Modulator EOM relativ zum anderen Pfad verschoben was nach der Rekombination beider Strahlen einen konstruktiv oder destruktiv modulierten Laserstrahl ergibt Das Schwebungssignal trifft auf die Uni-Traveling-Carrier-Photodiode UTC-PD des Photomischers und die integrierte Antenne emittiert THz-Strahlung Bild Roh de Sch w ar z Bild Roh de Sch w ar z