Düsseldorf 2007 – scientific programme

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 39: Laser in der Medizin und Umweltmesstechnik II

Q 39.4: Talk

Wednesday, March 21, 2007, 12:45–13:00, 5J

Tiefenaufgelöste Temperaturmessung in Wasser - Auf dem Weg zu einem Brillouin-LIDAR — •Peer Fietzek, Ingo Maßmann, Alexandru Popescu, Kai Schorstein und Thomas Walther — TU Darmstadt, Institut für Angewandte Physik, AG Laser und Quantenoptik, Schlossgartenstraße 7, D-64289 Darmstadt

Das berührungslose Messen von Temperaturprofilen in Wasser mittels eines Lasersystems ist ein mächtiges Hilfsmittel für viele Bereiche der Meteorologie und Ozeanographie. Optisch dopplerverschobene Rückstreuung an Dichtefluktuationen im Wasser ermöglicht die Bestimmung der lokalen Schallgeschwindigkeit und damit auch der Wassertemperatur. Frequenzverschiebung und Breite der Brillouin-Streuung in Abhängigkeit der Temperatur sind ein wichtiger Teil der Untersuchungen. Dazu wurde ein auf seiner Länge in unabhängige Kammern unterteilter Versuchsaufbau erstellt, der durch laufzeitabhängige Messungen tiefenaufgelöste Aufzeichnungen der Brillouin-Streuung ermöglicht. Sowohl konventionelle interferometrische Techniken, als auch Messverfahren, die den hohen Ansprüchen eines flugzeuggestützten LIDARs entsprechen, sollen eingesetzt werden können. Die geringe Frequenzverschiebung der Brillouin-Streuung im relevanten Temperaturbereich, stellt große Anforderungen an ein praktikables System. Ein Ansatz besteht darin, mit einem schmalbandigen ESFADOF Kantenfilter (excited state faraday anomalous dispersion optical filter) vibrationsunempfindliche Messungen durchzuführen. Als Lichtquelle wird ein frequenzverdoppelter, gepulst betriebener, nahezu fourier-limitierter Ytterbium dotierter Faserverstärker aufgebaut.