Onderzoekers van TU Delft, SRON en LongWave Photonics LLC hebben een lichtgewicht terahertz-spectrometer gemaakt ter grootte van een centimeter. Huidige spectrometers zijn ongeveer een halve meter groot en veel zwaarder. Gewicht en afmeting spelen een grote rol omdat terahertzstraling alleen vanuit de ruimte meetbaar is. Publicatie in Laser & Photonics Reviews.
terahertz
De terahertzfrequentie is onmisbaar om de geschiedenis van het heelal te ontrafelen. Dit soort straling geeft inzicht in hoe sterrenstelsels, sterren en planeten vormen en evolueren. Helaas absorbeert de aardatmosfeer terahertzsignalen, waardoor grondtelescopen onbruikbaar zijn. Voor ruimtevaarttoepassingen moeten spectrometers licht en klein zijn, wat niet triviaal is vanwege de complexiteit van het meten van terahertzstraling.
kleiner en lichter
Een team van TU Delft, SRON en LongWave Photonics demonstreert nu een nieuw concept voor een terahertzspectrometer ter grootte van 1,1 centimeter. Dat is significant kleiner en lichter dan de traditionele spectrometers die gebruik maken van een tralie. De nieuwe spectrometer gebruikt een metasurface—een oppervlak met een specifiek patroon dat het inkomende licht zowel focusseert als uiteenrafelt in verschillende kleuren.

experimentele demonstratie
De spectrometer opereert in het frequentiegebied tussen 1,85 en 2,4 terahertz en haalt een spectrale resolutie van 270, wat zijn vermogen laat zien om kleine details te onderscheiden in het signaal dat hij opvangt. Omdat dit de eerste experimentele demonstratie is, is verdere optimalisatie nodig om de spectrale resolutie te halen van de conventionele spectrometers met tralie.