HF-Forschung Weiterer Durchbruch in der THz-Technologie

Yasuaki Monnai (rechts) und Kristian Altmann mit der im Versuchsaufbau montierten Baugruppe.
Yasuaki Monnai (rechts) und Kristian Altmann mit der im Versuchsaufbau montierten Baugruppe.

Wissenschaftler der Universitäten Marburg und Tokio haben gemeinsam ein Gerät entwickelt, mit dem sich Terahertz-Wellen flexibel fokussieren und steuern lassen.

Terahertzwellen liegen im elektromagnetischen Spektrum zwischen den Mikrowellen und dem infraroten Licht. Sie versprechen zahlreiche technische Anwendungen, etwa in der Materialprüfung und bei der drahtlosen Kommunikation.

»Für die Nutzung in Kommunikationssystemen ist es besonders wichtig, dass man die Strahlen umlenken und fokussieren kann«, erläutert Professor Dr. Martin Koch von der Philipps-Universität Marburg. »Eine Korrektur des Strahlverlaufs ist beispielsweise nötig, wenn sich die Position des Senders oder Empfängers ändert, etwa wenn man Laptops oder andere mobile Geräte mit sich herumträgt.«

Das neue Bauelement besteht aus einer Reihe metallischer Streben, die sich mittels elektrostatischer Kräfte mikromechanisch verstellen lassen und so unterschiedliche periodische Gittermuster erzeugen. Verändert man diese Gitteranordnung, lässt sich die Richtung der vom Gitter reflektierten THz-Welle variieren. Auf diese Weise kann man die reflektierte Welle nicht nur räumlich steuern, sondern auch fokussieren.

Der Prototyp wurde von Yasuaki Monnai aus der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Hiroyuki Shinoda an der Universität Tokio entwickelt und in Kochs Arbeitsgruppe am Fachbereich Physik der Philipps-Universität durch Kristian Altmann und Yasuaki Monnai getestet. »Die erzielten Streumuster und Feldprofile stimmen gut mit den theoretischen Voraussagen überein«, freut sich Altmann.