Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 26: Laser Development: Solid State Lasers III
Q 26.4: Vortrag
Mittwoch, 10. März 2010, 11:15–11:30, F 128
Einfrequentes Lasersystem mit 210W Ausgangsleistung für die nächste Generation von Gravitationswellendetektoren — •Lutz Winkelmann, Oliver Puncken, Maik Frede, Christian Veltkamp, Jörg Neumann, Dietmar Kracht und Peter Weßels — Laser Zentrum Hannover e.V., 30419 Hannover, Germany
Eine Methode zur Detektion von Gravitationswellen basiert auf der hochgenauen Längenmessung mittels Michelson Interferometern mit großen Armlängen. Die Messempfindlichkeit und damit Reichweite dieser Detektoren ist limitiert durch das Schrotrauschen. Dieses kann durch eine Ausgangsleistungssteigerung der genutzten Laserstrahlquelle verringert werden. Zu diesem Zweck wurde ein hochstabiles Festkörperlasersystem mit einer Ausgangsleistung von 210 W entwickelt. Dieses gliedert sich in einen Master Oszillator (NPRO, 2 W) mit einem Power Amplifier (4 x Nd:YVO4, Einzeldurchgang, 35 W) und einen Nd:YAG Hochleistungsoszillator. Für den Einfrequenzbetrieb werden beide Stufen nach dem Pound-Drever-Hall Verfahren injektionsgekoppelt. Eine hohe Ausgangsleistung bei gleichzeitig guter Strahlqualität wird durch die Verwendung von vier longitudinal gepumpten und depolarisationskompensierten Nd:YAG Kristallen gewährleistet. Die Kristalle sind asymmetrischen in einem Ringresonator angeordnet und bilden die Hochleistungsstufe des Systems. Der mit einem optischen Resonator hoher Güte gefilterte Ausgangsstrahl hat eine Leistung von 170 W im TEM00 Mode. Durch mechanische Verbesserungen und Einsatz eines langsamen Längenaktuators konnte die Injektionskopplung trotz Temperatur- und Luftdruckänderungen stabilisiert werden.