Forscherinnen und Forscher der EPFL haben in Zusammenarbeit mit der Harvard University und der ETH Zürich einen neuen Dünnfilmschaltkreis entwickelt, der präzise anpassbare Terahertz-Frequenzwellen erzeugt, wenn er mit einem Laserstrahl verbunden wird. Dieses Bauelement eröffnet ein Universum potenzieller Anwendungen in der Optik und der Telekommunikation. Unter der Leitung von Cristina Benea-Chelmus haben Wissenschaftler des Laboratoriums für Hybrid-Photonik ( HYLAB ) der Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Technik der EPFL einen großen Schritt zur erfolgreichen Nutzung der Terahertz-Lücke gemacht, die zwischen 300 und 30 000 Gigahertz (0,3 bis 30 THz) im elektromagnetischen Spektrum liegt. Dieser Bereich ist derzeit eine Art technologische Todeszone und beschreibt Frequenzen, die für die heutigen Elektronik- und Telekommunikationsgeräte zu schnell, für optische und bildgebende Anwendungen jedoch zu langsam sind. Dank eines extrem dünnen Chips mit einer integrierten photonischen Schaltung aus Lithiumniobat ist es den Forscherinnen und Forschern des HYLAB in Zusammenarbeit mit Kollegen der Harvard University und der ETHZ nun gelungen, nicht nur Terahertz-Wellen zu erzeugen, sondern auch eine Lösung zu entwickeln, mit der sich deren Frequenz, Wellenlänge, Amplitude und Phase anpassen lassen. Eine derart präzise Kontrolle der Terahertz-Strahlung bedeutet, dass sie nun für Anwendungen der nächsten Generation in der Elektronik und Optik genutzt werden kann. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
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