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1. (WO2018149900) VERFAHREN ZUM ERZEUGEN EINER ELEKTROMAGNETISCHEN STRAHLUNG MIT EINEM EINE VIELZAHL AN NUTZFREQUENZEN AUFWEISENDEN FREQUENZSPEKTRUM IM THz-BEREICH SOWIE QUANTENKASKADENLASER
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Veröff.-Nr.: WO/2018/149900 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/053732
Veröffentlichungsdatum: 23.08.2018 Internationales Anmeldedatum: 15.02.2018
IPC:
H01S 5/10 (2006.01)
H Elektrotechnik
01
Grundlegende elektrische Bauteile
S
Vorrichtungen, die stimulierte Emission verwenden
5
Halbleiterlaser
10
Aufbau oder Form des optischen Resonators
Anmelder:
FOBBE, Tobias [DE/DE]; DE
JUKAM, Nathan [DE/DE]; DE
MARKMANN, Sergej [DE/DE]; DE
Erfinder:
FOBBE, Tobias; DE
JUKAM, Nathan; DE
MARKMANN, Sergej; DE
Vertreter:
HAVERKAMP, Jens; DE
Prioritätsdaten:
10 2017 103 163.416.02.2017DE
Titel (EN) METHOD FOR GENERATING ELECTROMAGNETIC RADIATION WITH A THZ RANGE FREQUENCY SPECTRUM WHICH HAS A PLURALITY OF USEFUL FREQUENCIES, AND A QUANTUM CASCADE LASER
(FR) PROCÉDÉ DE GÉNÉRATION D'UN RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE PRÉSENTANT UN SPECTRE DE FRÉQUENCE COMPRENANT UNE PLURALITÉ DE FRÉQUENCES UTILES DANS LA PLAGE THZ AINSI QUE LASER À CASCADE QUANTIQUE
(DE) VERFAHREN ZUM ERZEUGEN EINER ELEKTROMAGNETISCHEN STRAHLUNG MIT EINEM EINE VIELZAHL AN NUTZFREQUENZEN AUFWEISENDEN FREQUENZSPEKTRUM IM THz-BEREICH SOWIE QUANTENKASKADENLASER
Zusammenfassung:
(EN) The invention relates to a method for generating electromagnetic radiation with a frequency spectrum which has a plurality of narrow-band useful frequencies using a THz quantum cascade laser 1 which simultaneously generates two narrow-band trigger waves with a high intensity in the active medium 7; 11, 11.1 of the quantum cascade laser 1. The spacing of the frequencies f1, f2 of the trigger waves is selected such that the interaction between the photons of one trigger wave and the photons of the other trigger wave produces narrow-band resulting waves with a frequency f3, f4, f5, f6 which differs from the frequencies f1, f2 of the trigger waves. The interaction between the photons of the resulting waves and the higher-order waves with an adjacent frequency produces additional resulting waves. This process continues between two respective resulting waves with adjacent frequencies such that resulting waves are produced in a plurality of subordinate ranks in a cascading manner from the produced trigger waves, wherein the position of the frequencies in the spectrum is symmetrical with respect to the position of the average frequency of the trigger waves. The invention further relates to a quantum cascade laser 1, by means of which the method can be carried out.
(FR) L’invention concerne un procédé de génération d’un rayonnement électromagnétique présentant un spectre de fréquence comprenant une pluralité de fréquences utiles à bande étroite au moyen d’un laser à cascade quantique THz, selon lequel deux ondes de déclenchement à bande étroite d’intensité élevée sont générées simultanément dans le milieu actif (7 ; 11, 11.1) du laser à cascade quantique (1). L’espacement des fréquences (f1, f2) des ondes de déclenchement est sélectionné de telle manière que des ondes résultantes à bande étroite présentant une fréquence (f3, f4, f5, f6) différente des fréquences (f1, f2) des ondes de déclenchement sont générées par l’interaction des photons d’une onde de déclenchement avec ceux de l’autre onde de déclenchement. D'autres ondes résultantes sont générées par l’interaction des photons des ondes résultantes avec les ondes de rang supérieur voisines quant à leur fréquence. Ce processus entre respectivement deux ondes résultantes voisines quant à leur fréquence se poursuit, de sorte qu’à partir des ondes de déclenchement générées, des ondes résultantes en cascade sont générées dans une pluralité de rangs successifs, la position des fréquences dans le spectre étant symétrique par rapport à la position de la fréquence moyenne des ondes de déclenchement. L’invention concerne par ailleurs un laser à cascade quantique (1) permettant la mise en œuvre du procédé.
(DE) Bei einem Verfahren zum Erzeugen einer elektromagnetischen Strahlung mit einem eine Vielzahl an schmalbandigen Nutzfrequenzen aufweisenden Frequenzspektrum unter Verwendung eines THz-Quantenkaskadenlasers 1, werden gleichzeitig zwei schmalbandige Triggerwellen hoher Intensität in dem aktiven Medium 7; 11, 11.1 des Quantenkaskadenlasers 1 erzeugt. Der Abstand der Frequenzen f1, f2 der Triggerwellen wird so gewählt, dass durch Interaktion der Photonen der einen Triggerwelle mit denjenigen der anderen Triggerwelle schmalbandige Resultierendenwellen mit einer zu den Frequenzen f1, f2 der Triggerwellen unterschiedlichen Frequenz f3, f4, f5, f6 erzeugt werden. Durch die Interaktion der Photonen der Resultierendenwellen mit den bezüglich ihrer Frequenz benachbarten Wellen höherer Rangordnung werden weitere Resultierendenwellen erzeugt. Dieser Vorgang zwischen jeweils zwei bezüglich ihrer Frequenz benachbarten Resultierendenwellen setzt sich fort, so dass ausgehend von den erzeugten Triggerwellen kaskadierend Resultierendenwellen in einer Mehrzahl an nachrangigen Ordnungen erzeugt werden, wobei die Position der Frequenzen im Spektrum symmetrisch bezüglich der Position der Durchschnittsfrequenz der Triggerwellen ist. Beschrieben ist ferner ein Quantenkaskadenlaser 1, mit dem dieses Verfahren durchgeführt werden kann.
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Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)