Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 42: Precision Measurements and Metrology V

Q 42.4: Vortrag

Donnerstag, 11. März 2010, 11:15–11:30, A 310

Präzise interferometrische Frequenzmessung und -stabilisierung für durchstimmbare Laser — •Thomas Kinder¹, Thomas Müller-Wirts¹, Johannes Brachmann² und Kai Dieckmann^2,3 — ¹TEM Messtechnik GmbH, Hannover — ²Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching — ³Centre for Quantum Technologies - National University of Singapore

Laser mit veränderbarer optischer Frequenz finden Anwendung in vielen Bereichen., z.B. Spektroskopie, Abstandsmessung usw. Oft erfordert die Endanwendung eine hoch präzise Messung und Stabilisierung der Laserfrequenz. Wir stellen dazu ein Anordnung vor, deren Kern ein Interferometer als frequenzempfindlicher Detektor bildet. Dabei ist die Phase des erzeugten Quadratursignals ein Maß für die Laserfrequenz. In einer Rückkoppelschleife wird die Differenz der gemessenen Phase zu einem computergenerierten Sollwert auf den zu regelnden Laser zurückgegeben. Auf diese Weise kann die Frequenz auf beliebige, auch variable (!) Werte innerhalb des Durchstimmbereiches des Lasers stabilisiert werden, also auch während eines Scans. Das elektronische Auflösungsvermögen beträgt etwa 380kHz – bei einem beliebig großen Stimmbereich. Um die absolute Genauigkeit in dieselbe Großenordnung zu bringen, muss man zum einen die elektronische Phasenmessung auf 0,1mrad kalibrieren, und zum anderen muss man den Freien Spektralbereich des Interferometers mit einer relativen Unsicherheit von 10⁻⁹ bestimmen. Wir beschreiben die Methode am Beispiel eines Ti:Saphir-Ringlasers und zeigen Messergebnisse hinsichtlich Auflösung, Wiederholbarkeit, Langzeitstabilität und Absolutgenauigkeit.