Dipl.-Ing. Andrei Malcoci :

Photonische Lokaloszillatoren für Anwendungen in der Terahertz-Radioastronomie

Dissertation angenommen durch: Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik, 2006-07-03

BetreuerIn: Prof. Dr. rer. nat. Dieter Jäger , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik

GutachterIn: Prof. Dr. rer. nat. Dieter Jäger , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik
GutachterIn: Prof. Dr. rer. nat. Franz-Josef Tegude , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik

Schlüsselwörter in Deutsch: TLM, Stromtransport, Kontinuitätsgleichung, TW-PD, Photonisch, III-V, InP, Bow-Tie, Hohlleiter, Golay
Schlüsselwörter in Englisch: TLM, charge carrier transport, Emitter, TW-PD, Photonic, III-V, InP, Bow-Tie, WR, Golay

  
   
 Klassifikation     
    Sachgruppe der DNB: 620 Ingenieurwissenschaften
  
   
 Abstrakt     
   

Abstrakt in Deutsch

Photonische Lokaloszillatoren (PLOs), die bei optischen Wellenlängen um 1550 nm arbeiten sind insbesondere in radioastronomischen THz-Antennenanordnungen wie dem „Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array“ (ALMA) in Chile von besonderer Wichtigkeit. Die PLO-Technik erlaubt durch Nutzung des dämpfungsärmsten optischen Fernübertragungsfensters die Verteilung eines zentral generierten Lokaloszillator-Signals an die Antennen über Strecken von mehr als zehn Kilometer. Im Rahmen des ALMA-Projekts wurden in dieser Dissertation PLOs für die optische Generierung von Millimeterwellen und THz-Strahlung entwickelt und hergestellt. Ein Schwerpunkt war die Realisierung von Wanderwellen-THz-Photomischern für das optische 1550 nm Fenster, die im Gegensatz zu den optischen Komponenten, nicht kommerziell erhältlich sind. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen im Vergleich zum Stand der Technik einen deutlichen Fortschritt in der Einsatzmöglichkeit von 1550 nm-PLOs in einem sehr weiten Frequenzbereich, von einigen GHz bis zu einem THz der alle Bänder des ALMA Projekts und dadurch unter anderem auch einen Teil des für die Millimeterwellen und THz-Spektroskopie interessanten Spektrums abdeckt.

Abstrakt in Englisch

Photonic Local Oscillators (PLOs) operating at optical wavelengths around 1550 nm have a major importance especially for radio astronomic THz Antenna arrays like the Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) in Chile. The PLO-Technique allows the distribution of a centrally generated Local Oscillator signal over more than ten kilometres to the Antennas, by using the optical Window for long distance communications where loss in glass fibres is lowest. In this dissertation, PLOs for optical Millimetre-Wave and THz Generation have been developed and fabricated in the frame of the ALMA-Project. The main effort has been focused on the realisation of Travelling-Wave-THz-Photomixers for the optical 1550 nm window that, by contrast to the optical components are not commercially available. The presented results show a clear progress in the application possibilities of 1550 nm-PLOs, in a very wide frequency range that spans from a few GHz up to one THz, thereby covering all frequency bands of the ALMA project and also a part of the spectrum for millimeterwave and THz-Spectroscopy.