Den studerende vil stifte bekendtskab med moderne terahertz teknologi og videnskabelige anvendelser af ultrahurtige terahertz-signaler. Ydermere vil den studerende få indsigt i eksperimentelt og teoretisk arbejde, numeriske simulationer og data-opsamling indenfor terahertz optik. Dette kursus vil give den studerende en grundig forståelse af grundlæggende principper bag moderne terahertz teknologi, og derfor vil kurset være en god platform for videre arbejde (for eksempel Master-projekt) indenfor terahertz-området. Kurset er også egnet som PhD-kursus.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forklare principperne bag moderne ultrahurtige lyskilder: mode-låste faststoflasere og fiberlasere, chirped-pulse-amplification, grundlæggende pulse shaping
Forklare metoder til frembringelse og detektering af kohærent terahertz stråling
Forklare og anvende metoder til terahertz tids-domæne spektroskopi
Forstå fysiske fænomener, der foregår på picosekund-tidsskala
Anvende sin praktiske erfaring med avanceret eksperimentelt udstyr og numeriske værktøjer til terahertz teknologi
Forstå og forklare pumpe-probe teknikker til tidsopløste spektroskopiske målinger i terahertz-området
Forklare og fortolke eksperimentelle målinger på baggrund af teoretiske modeller for udvalgte fysiske fænomener på picosekund-tidsskala
Kursusindhold:
Kurset indeholder tre dele:
1)teknologi og instrumentering til frembringelse og detektering af kohærent terahertz-stråling 2)Overblik over fysiske fænomener i terahertz-frekvensområdet 3)Lineær og ikke-lineær spektroskopi med terahertz-stråling
Vi vil diskutere forskellige optiske teknologier til frembringelse af kohærent terahertz-stråling, heriblandt fotoledende switches, ikke-lineære krystaller, og kvantekaskade-lasere. Vi vil også diskutere detektering af kohærent terahertz-stråling, specielt optisk sampling ved hjælp af fotoledende antenner og elektro-optiske krystaller. Endelig vil vi diskutere, hvordan terahertz-stråling kan anvendes både til statisk og tidsopløst spektroskopi.
Derefter vil vi gennemgå udvalgte fysiske fænomener, der kan studeres ved hjælp af terahertz-spektroskopi. Dette inkluderer ladningsbærer-dynamik i halvledere og halvleder-nanostrukturer, fononer i krystaller, og bølgepakke-dynamik i kvantebrønde.
Kurset vil være opbygget med indledende forelæsninger, diskussioner af aktuelle artikler fra de førende internationale tidsskrifter, samt eksperimentelt arbejde i terahertz-laboratorierne på DTU Fotonik.
