Verbundprojekt: Gassensor basierend auf gegenseitig gekoppelten Injection-Locked Mittel-Infrarot Interbandkaskadenlasern (ILLIAS) - Teilvorhaben: Untersuchungen zum Injektion Locking von gegenseitig gekoppelten Mittel-infrarot-emittierenden Interband Kaskadenlasern und Optimierung hinsichtlich Gassensorik

Projektziele des Deutsch-Griechischen Zusammenarbeitsprojektes sind die Realisierung und Optimierung eines neuartigen Gassensors basierend auf der gegenseitigen Kopplung von zwei im Mittelinfraroten emittierenden Interband Kaskadenlaser (Interband Cascade Lasers ICLs). Dieses hier erstmals an ICLs durchgeführte sogenannte Injektion Locking Konzept verspricht eine bis zu 10-fach verbesserte Detektionsempfindlichkeit, die es erlaubt, qualitative und quantitative Finger-Print Spektroskopie mit erhöhter Empfindlichkeit im Vergleich zu Standardlaser-Absorptionsspektroskopieverfahren durchzuführen. Darüber hinaus vereinfacht die mögliche Implementierung eines Laser-Detektor-Konzeptes den Sensor durch Integration von Laser und Detektor in einem Bauelement, was es erlaubt, die beiden Laser auf einem Chip und damit in einem Gehäuse zu integrieren. Das Projekt erfordert neben der Lasertechnologie und den optischen Experimenten umfangreiche numerische Simulationsuntersuchungen der gekoppelten ICLs, um so überhaupt erst ein verbessertes Verständnis der Dynamik gekoppelter ICLs zu erzielen. Ihre Kenntnis soll dann zusammen mit den experimentell bestimmten komplexen, bisher unbekannten ICL Laserparametern in die Realisierung der angestrebten verbesserten Detektions- bzw. Sensoreigenschaften münden. Das Projekt vereint so Ziele und Kompetenzen von experimenteller MIR Spektroskopie, MIR Lasertechnologie, Laserdynamik. Modellierungen, Elektronik und Software, und schließlich Bereitstellung einer kompletten Test und Charakterisierungsplattform, was so insgesamt die Bestimmung und Validierung der Detektionsfunktionsweise des neuen Sensors im Vergleich zur Standardlaserspektroskopie-Sensorik erlaubt.