Stuttgart 2012 – scientific programme

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 42: Laseranwendungen: Spektroskopie und Lebenswiss.

Q 42.4: Talk

Thursday, March 15, 2012, 11:15–11:30, V38.04

Ein Brillouin-LIDAR zur Messung von Temperaturprofilen des Ozeans: Fortschritte zur Erprobung des Gesamtsystems — •Andreas Rudolf, Vincenzo Talluto, Johanna Heck und Thomas Walther — Institut für Angewandte Physik, AG Laser und Quantenoptik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstr. 7, 64289 Darmstadt

Über 70% der Erdoberfläche sind durch Ozeane bedeckt. Deren Erforschung ist angesichts des globalen Klimawandels von hohem Interesse. Die wichtigste Kenngröße stellt dabei die Wassertemperatur dar.

Um erstmals berühungslos Temperaturprofile der Ozeane ermitteln zu können, entwickeln wir ein LIDAR-System, welches auf der Detektion von spontaner Brillouin-Streuung basiert und an Bord eines Helikopters betrieben werden kann. Brillouin-Streuung ist als Temperaturindikator geeignet, da sie eine temperaturabhängige Frequenzverschiebung des rückgestreuten Lichts induziert.

Mittels eines gepulsten, frequenzverdopplten Faserverstärkers erfolgt die aktive Erzeugung des Streulichts bei einer Wellenlänge von 543 nm. Die Pulslänge von 10 ns erlaubt zusammen mit der angepeilten Pulsenergie von 1 mJ eine Ortsauflösung von 1m bei einer maximalen Messtiefe von 100 m. Die Frequenzanalyse des rückgestreuten Lichts realisiert ein atomarer Kantenfilter (ESFADOF). Die erwartete Temperaturgenauigkeit beträgt hierbei 0,1^∘C.

Die Funktionalität des Gesamtsystems wird derzeit im Labor erprobt. Streulicht wird dabei in einem kompakten, temperierbaren Wassertank erzeugt. Präsentiert wird der aktuelle Stand des Projekts.