Verbundprojekt: Mittel-Infrarot-System mit Level-crossing Chirp-Spektroskopie in Quantenkaskaden-Lasern; Teilprojekt: Molekulares Monitoring und Sensing mit innovativen level-crossing chirped Quantenkaskadenlasern – Entwicklung und Validierung

Ziel des Verbundvorhabens ist es, ein neuartiges kompaktes optisches Sensorsystem im mittleren Infrarot für die In-Situ-Prozessüberwachung in der Halbleiterindustrie, Umwelt- und Abgasüberwachung zur Verfügung zu stellen. Der innovative Ansatz beruht dabei auf der Nutzung von speziell designten Fabry-Perot Quantenkaskadenlasern mit bis dato nicht erreichbaren Eigenschaften hinsichtlich Durchstimmbereich und –rate. Ziel des Teilvorhabens ist es, die angestrebten, innovativen Durchstimmeigenschaften dieser neuartigen Laserklasse für ein spektroskopisches Messsystem nutzbar zu machen und zu bewerten. Dies erfordert einerseits die Entwicklung eines speziell auf das level-crossing chirp-Verhalten abgestimmten Ansteuerungsverfahren des Lasers. Des Weiteren gilt es, besondere Anforderungen hinsichtlich der Detektion bedingt durch die extrem hohen Durchstimmraten dieser Laser zu berücksichtigen und umzusetzen. Der zu entwickelnde Demonstrationssetup wird sowohl in-situ Messungen an Plasmaprozessen, wie beispielsweise Ätzprozesse in der Halbleiterindustrie ermöglichen, als auch extraktive Messungen an Gasproben, wie sie im Umweltmonitoring oder in der Atemgaskontrolle üblich sind.