Hannover 2013 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 43: Poster II

Q 43.4: Poster

Mittwoch, 20. März 2013, 16:00–18:30, Empore Lichthof

Ein Brillouin-LIDAR zur Messung von Temperaturprofilen im Ozean: Fortschritte am gepulsten Faserverstärker — •David Rupp, Andreas Rudolf und Thomas Walther — Institut für Angewandte Physik, AG Laser und Quantenoptik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstr. 7, 64289 Darmstadt

Als Alternative zu kontaktbasierten Messverfahren entwickelt unsere Arbeitsgruppe ein flugtaugliches LIDAR-System zur Messung von Wassertemperaturprofilen im Ozean. Das Messprinzip basiert auf der Detektion von spontaner Brillouin-Streuung, welche eine temperaturabghängige Spektralverschiebung gegenüber dem eingestrahlten Licht aufweist.

Die verwendete Laserquelle muss schmalbandige ns-Laserpulse im grünen Spektralbereich bereitstellen. Hierfür entwickeln wir einen Ytterbium-dotieren Faserverstärker mit anschließender Frequenzverdopplung. Die Wellenlänge ist durch unseren atomaren Detektor auf Basis von Rubidium auf 543 nm vorgegeben.

Aus der kontinuierlichen, vorverstärkten Seed-Strahlung eines ECDLs werden mittels elektro-optischer Modulatoren fourier-limierte 10 ns-Pulse mit einer maximalen Wiederholrate von 5 kHz ausgeschnitten. Anschließend werden die Pulse in drei Yb-dotieren Fasern mit jeweils steigendem Kerndurchmesser verstärkt. Die beiden letzten Stufen besitzen photonische Kristallstruktur und zeigen keinerlei Limitierung durch nichtlineare Effekte. Abschließend erfolgt effiziente Frequenzverdopplung in einem KTP-Kristall. Die derzeit maximal erreichbare Pulsenergie liegt im dreistelligen µJ-Bereich.