Terahertz-Strahl nach Wunsch geformt
Spezielle Kunststoff-Blenden aus dem 3D-Drucker erlauben eine präzise Strahlformung.
An der TU Wien ist es gelungen, Terahertz-
Abb.: Wenn man in den Strahl eine der beiden Blenden einbringt, entstehen die gewünschten Muster: einmal ein Kreuz, einmal das Logo der TU Wien. (Bild: TU Wien)
„Gewöhnliches Plastik ist für Terahertz-
Diese Phasenverschiebung kann man nutzen, um einen Strahl zu formen. Genau das passiert bei einer optischen Linse aus Glas: Wenn die Linse in der Mitte dicker ist als am Rand, verbringt ein Lichtstrahl in der Mitte mehr Zeit im Glas als ein anderer Strahl, der parallel dazu den Randbereich der Linse trifft. Die Lichtwelle in der Mitte wird daher stärker phasenverschoben als die Lichtwelle am Rand. Genau das führt dazu, dass sich die Form des Strahls ändert – ein breiter Lichtstrahl lässt sich auf einen einzelnen Punkt fokussieren.
Doch damit sind die Möglichkeiten noch lange nicht ausgeschöpft. „Wir wollten nicht bloß einen breiten Strahl auf einen Punkt abbilden. Unser Ziel war, einen beliebigen Strahl in eine beliebige Form bringen zu können“, sagt Jan Gospodaric, Dissertant im Team von Andrei Pimenov.
Das gelingt, indem man eine genau angepasste Kunststoffblende in den Strahl einbringt. Die Blende hat einen Durchmesser von wenigen Zentimetern, ihre Dicke variiert von null bis vier Millimeter. Die Dicke der Blende muss Punkt für Punkt so angepasst werden, dass unterschiedliche Bereiche des Strahls genau richtig abgelenkt werden und am Ende das gewünschte Bild ergeben. Eine spezielle Berechnungsmethode wurde entwickelt, um das richtige Blendenmuster zu berechnen. Daraus wird dann in einem gewöhnlichen 3D-
„Das Verfahren ist erstaunlich einfach“, sagt Andrei Pimenov. „Man braucht nicht einmal einen 3D-
Um die Möglichkeiten der Methode zu demonstrieren, erstellte das Team unterschiedliche Blenden – unter anderem eine, die einen breiten Strahl in die Form des Logos der TU Wien bringt. „Das zeigt, dass der Technik kaum geometrische Grenzen gesetzt sind“, sagt Andrei Pimenov. „Unsere Methode ist relativ leicht anwendbar. Wir glauben daher, dass sich die Technik rasch in vielen Bereichen einsetzen lässt und die derzeit aufstrebende Terahertz-
TU Wien / DE