Den studerende vil stifte bekendtskab med moderne teknologi til
frembringelse og detektering af kohærent stråling i
terahertz-frekvensområdet, samt opnå indsigt i udvalgte moderne
videnskabelige anvendelser af terahertz-stråling, inklusive
eksperimenter indenfor ikke-lineær THz optik. Den studerende få
dybdegående indsigt i eksperimentelt og teoretisk arbejde,
numeriske simulationer og data-opsamling indenfor terahertz
optik.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Gøre rede for basale teorier for vekselvirkning mellem
terahertz-stråling af stof
Forklare frembringelse af ultrahurtige THz signaler ved hjælp
af fotoledende og ikke-lineære optiske processer
Forklare måling af ultrahurtige terahertz signaler ved hjælp af
fotoledende og ikke-lineære optiske processer
Anvende formalisme for lineær udbredelse af electromagnetiske
bølger i absorberende og dispersive medier
Anvende formalismen for statisk og tidopløst terahertz
time-domæne spektroskopi til materialekarakterisering
Forstå principperne bag terahertz optik (materialer, optiske
komponenter, bølgeledere, metamaterialer)
Fortolke eksperimentelle målinger på baggrund af teoretiske
modeller for udvalgte fysiske fænomener på
picosekund-tidsskala
Gøre rede for udvalgte ikke-lineære optiske effekter i
THz-området
Forklare principperne bag terahertz imaging og
tomografi
Kursusindhold:
Kurset gennemgår basale teorier for vekselvirkning mellem
terahertz-stråling og stof, optiske metoder til frembringelse og
måling af ultrahurtige terahertz-signaler og continuous-wave
terahertz-signaler, såsom fotoledende antenner, ikke-lineære
krystaller, og fire-bølgeblanding i gasser. Teorien for terahertz
optik gennemgås, med vægt på materialer til terahertz-anvendelser,
optiske komponenter, bølgeledere og metamaterialer. Spektroskopiske
anvendelser af terahertz-stråling vil blive diskuteret grundigt,
med eksempler fra spektroskopi på atomer og molekyler, biologiske
materialer og halvlederstrukturer. Teknikker for terahertz-imaging
vil blive gennemgået.
Kurset er opbygget som en ligelig blanding af introducerende
forelæsninger, artikeldiskussion, simulationsopgaver og praktiske
demonstrationsforsøg med frembringelse, måling, spektroskopi og
imaging ved hjælp af instituttets mobile THz system.
