Anwendungen

Asynchrones Optisches Abtasten (ASOPS)

In der konventionellen zeitaufgelösten Spektroskopie wird ein mechanischer Verschiebetisch verwendet, um die relative Ankunftszeit von Anrege- und Abfragepulsen aus ein und derselben Laserquelle an der Probe zu justieren. Der Anregepuls regt die Probe in einen Nichtgleichgewichtszustand an und der verzögerte Abfragepuls detektiert die Probenantwort als Funktion der Position des Verschiebetisches und damit als Funktion der Zeitverzögerung der Pulse.

Die Probenantwort wird üblicherweise als Änderung der Reflektivität, der Transmissivität oder in Form anderer elektro-optischer Signaturen detektiert. Zeitaufgelöste Ultrakurzpuls-Spektroskopie kann so zur Untersuchung der Ladungsträger- und Gitterdynamik von Festkörpern oder anderer kollektiver Phänomene (Polaritonen, Plasmonen, Supraleitung, Phasenübergänge, etc.) in Festkörpern, Halbleitern und Gasen eingesetzt werden. Typische Anwendungen sind: Zeitaufgelöste THz Spektroskopie, ultraschnelle Anrege-Abfrage Spektroskopie, Halbleiter bzw. Waferinspektion basierend auf Pikosekunden-Ultraschall, zeitaufgelöste Photoelektronen-Spektroskopie und schnelle optische Kohärenztomographie.
Ein wesentlicher Nachteil konventioneller Ansätze ist die Tatsache, dass zur Einstellung der Zeitverzögerung ein träges Element bewegt werden muss (der Verschiebetisch), was die Messgeschwindigkeit inhärent einschränkt. Darüber hinaus verursachen Herstellungstoleranzen und Justageungenauigkeiten Kalibrationsfehler und können somit Artefakte bewirken.

ASOPS hat dieselbe Funktionalität wie konventionelle Ansätze, arbeitet jedoch statt mit mechanischer Verzögerung mit zwei Ultrakurzpulslasern, deren Repetitionsraten geringfügig gegeneinander verstimmt sind. Die Zeitverzögerung zwischen Anrege- und Abfragepulsen wird daher automatisch mit der Verstimmungsfrequenz (typisch 2-10 kHz) durchgefahren. Daher kann ein Zeitfenster von 1ns binnen weniger Millisekunden mit einer Zeitauflösung von ca. 45fs abgetastet werden. Darüber hinaus bietet ASOPS aufgrund der Abwesenheit mechanisch beweglicher Teile eine wesentlich bessere Stabilität und Genauigkeit der Messung.

  • taccor - Schlüsselfertiger GHz Laser
  • gecco - 84MHz Laser mit integrierter Pumpquelle und hohem Bedienungskomfort
  • TL-1000-ASOPS - Elektronik zur Stabilisierung der Verstimmungsfrequenz

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