Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 31: Laserspektroskopie 2

Q 31.1: Gruppenbericht

Donnerstag, 27. März 2003, 11:00–11:30, F102

Hochgenaue Frequenzstabilisierung auf optische Resonatoren für ein modernes Michelson Morley Experiment — •Holger Müller¹, Sven Herrmann¹, Stepahn Schiller² und Achim Peters¹ — ¹Institut für Physik, Humboldt-Universität zu Berlin, Hausvogteiplatz 5-7, 10117 Berlin — ²Institut für Experimentalphysik, Universität Düsseldorf, 40225 Düsseldorf

Wir stellen ein neues Michelson-Morley Experiment vor, das eine etwa 3-fach gesteigerte Genauigkeit im Vergleich zum bisher genauesten Experiment besitzt. Hierzu wurden die Frequenzen zweier Nd:YAG-Laser bei 1064 nm über ein Jahr hinweg auf gekreuzte kryogene optische Resonatoren (COREs) stabilisiert (,,gelockt") und miteinander verglichen. COREs zeichnen sich durch extrem kleine thermische Ausdehnung (10⁻¹⁰/K bei 4,2 K) und eine bemerkenswerte Langzeitstabilität aus (≤ 2 kHz/6 Monate und ≤ 2 Hz/Tag). Um dieses Potential auszuschöpfen, muß der Frequenzlock unempfindlich auf externe Störungen sein, z.B. auf Restamplitudenmodulation der Laser, Schwankungen der Geometrie der Einkopplung in die Resonatoren, Aufheizung der COREs durch den Laser, Temperaturdrift der Elektronik und parasitäre Etalons. Wir haben deswegen eine auf einem Pound-Drever-Hall-Verfahren basierende neue Locktechnik entwickelt, welche durch zusätzliche Phasenmodualtion viele Störungen erkennen und kompensieren kann. Außerdem wurde eine aktive Strahlnachführung eingesetzt. Damit konnten die Auswirkungen obiger Effekte 10 - 1000-fach verringert werden.