FWF-gefördertes (doc.funds.connect) Doktoratsprogramm „FutureTHz“

Der Terahertz-Frequenzbereich (THz) war in den letzten Jahrzehnten einer der Schwerpunkte intensiver Forschung und Entwicklung weltweit. Dieses Interesse ist sowohl auf wissenschaftliche als auch auf praktische Gründe zurückzuführen. Aus wissenschaftlicher Sicht sind herkömmliche elektronische und optische Geräte nicht in der Lage, bei THz-Frequenzen zu arbeiten, was die Entwicklung unkonventioneller Geräte und Systeme erfordert. Da Elektronik und Optik bei THz-Frequenzen konvergieren, müssen die Forscher_innen THz-Geräte aus beiden Blickwinkeln - Elektronik und Optik/Photonik - betrachten, was ein tieferes Verständnis ihrer Funktionsprinzipien ermöglicht.

In der Praxis bietet die THz-Technologie ein großes Potenzial für Anwendungen in Bereichen wie medizinischer Diagnostik, Sicherheit, Sensorik, drahtloser Kommunikation und Erdbeobachtung. Der volle Umfang der THz-Anwendungen muss jedoch erst noch ermittelt werden und könnte weit über diese Bereiche hinausgehen. Eine große Herausforderung, die den praktischen Einsatz der THz-Technologie behindert, ist der Mangel an kompakten, kostengünstigen THz-Quellen, die eine hohe Leistung liefern, aber auch eine präzise Phasen- und Frequenzsteuerung ermöglichen.

Das Doktoratsprogramm „FutureTHz“ zielt genau auf diese Herausforderung ab. Im Mittelpunkt des Programms steht eine der vielversprechendsten THz-Quellen: Resonanztunneldioden (RTD) Oszillatoren. Das Projekt untersucht systematisch die Nichtlinearitäten in RTD-Oszillatoren, entwickelt genaue analytische und numerische Modelle, validiert sie experimentell und erforscht den Einsatz von RTD-Oszillatoren in bestimmten Anwendungsbereichen. Ein Hauptaugenmerk liegt auf einem vertieften Verständnis einer Technik, die als "injection locking" bekannt ist, um eine präzise Frequenz- und Phasensteuerung von RTD-Oszillatoren zu erreichen.

Teilnehmende Organisationen

Projektteam

Koordinator: Univ. Prof. Dr. Michael Feiginov (TU Wien)

Leitende Forscher_innen: