Hannover 2010 – scientific programme

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 14: Precision Measurements and Metrology II

Q 14.3: Talk

Tuesday, March 9, 2010, 14:45–15:00, A 310

Konzepte für diffraktive Optiken mit geringem thermischen Rauschen — •Stefanie Kroker, Frank Brückner, Ernst-Bernhard Kley und Andreas Tünnermann — Institut für Angewandte Physik, Friedrich-Schiller-Universität Jena

Thermisches Rauschen ist ein bedeutender limitierender Faktor sowohl für die Sensitivität von optischen Hochpräzisionsmessungen wie z.B. der Gravitationswellendetektion als auch für die Frequenzstabilität von Einfrequenz-Lasern. Für ein geringes thermisches Rauschen sind optische Komponenten (z.B. Spiegel) mit niedrigen mechanischen Verlusten notwendig. Dielektrische Schichtstapel liefern dabei einen Hauptbeitrag zum Verlust des Systems. Konzepte auf der Basis resonanter Wellenleitergitter können Lösungen für dieses Problem bieten. Hierbei ermöglicht schon eine auf dem Substrat befindliche dünne mikrostrukturierte Schicht eines höherbrechenden Materials hohe Reflektivitäten. Silizium eignet sich auf Grund des geringen mechanischen Verlustes sehr gut als Material für diese Komponenten. Rein monolithische siliziumbasierte Strukturen mit einem Reflektivität nahe 100% wurden realisiert. Die Herstellung ist hierbei allerdings äußerst anspruchsvoll. Alternativ dazu sollen nun diamantbasierte Gitterkonzepte theoretisch untersucht werden. Diamant wird hierbei sowohl als Substratmaterial in Kombination mit Silizium (als höherbrechende Wellenleiterschicht) als auch als niedrigbrechende Zwischenschicht in Betracht gezogen. Unsere Simulationen umfassen neben der Spiegelfunktion auch reflektiv diffraktive Strahlteiler und Resonatorkoppler, die zukünftig transmittive Optiken in den Messaufbauten ersetzen sollen.