| DLR und PDI entwickeln gemeinsam ein Terahertz-Lasersystem für unterwegs |
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| 29. Mai 2010 | |||||
 Berliner Planetenwissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Halbleiterspezialisten des Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik (PDI) haben gemeinsam ein leichtes Lasersystem für Terahertz-Strahlung entwickelt. Es ist so kompakt, dass es auch in einem Forschungsflugzeug zur Messung von Weltraumstrahlung zum Einsatz kommen kann.
Herzstück des Systems ist ein nur wenige Millimeter großer Quantenkaskadenlaser aus dem PDI, der eine besonders niedrige Betriebsspannung und eine geringe Schwellstromdichte aufweist, so dass die verwendete elektrische Leistung vergleichbar klein ist. Dies ist wichtig, weil die Quantenkaskadenlaser beim Betrieb warm werden. „Ziel ist es, solche Lasersysteme bei Temperaturen oberhalb von flüssigem Stickstoff, also 77 Kelvin, im Dauerstrichbetrieb zu betreiben“, sagt Prof. Holger Grahn vom PDI. In dem kompakten Terahertz-Lasersystem kann der Quantenkaskadenlaser bei Temperaturen zwischen 35 und 80 Kelvin mit einem mechanischen Kühler betrieben werden. „Dies ist eine wesentliche Voraussetzung, um das System im Flugzeug mitzunehmen“, erläutert Hübers. Denn bislang müssen ähnliche Laser mit flüssigem Helium also auf vier Kelvin gekühlt werden, oder sie benötigen große Kühlmaschinen, die einen hohen Energieverbrauch haben. Solche Systeme sind für den Einsatz im Flugzeug nicht geeignet. Dagegen hat das neue Lasersystem eine Leistungsaufnahme von nur 240 Watt und ist mit 15 Kilogramm ein Leichtgewicht unter den Terahertz-Lasersystemen. „Es ist uns gelungen, das System so zu optimieren, dass es mobil eingesetzt werden kann“, so Hübers. Auf der Basis des Prototypen soll jetzt ein Lasersystem für den Einsatz auf dem Astronomieflugzeug SOFIA entwickelt werden. Aber auch für andere Anwendungen, etwa die Spektroskopie von Sprengstoffen an Flughäfen oder die Detektion von Umweltgiften, kommt das System nach Ansicht von Hübers in Frage. Die Forscher wollen es deshalb so weiterentwickeln, dass es für kommerzielle Anwendungen attraktiv ist. Christine Vollgraf Pressestelle des Forschungsverbundes Berlin e.V.
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