Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 30: Poster: Photonics, laser development and applications, ultrashort laser pulses, quantum effects

Q 30.37: Poster

Dienstag, 18. März 2014, 16:30–18:30, Spree-Palais

Ein Brillouin-LIDAR zur Messung von Temperaturprofilen im Ozean: Fortschritte am gepulsten Faserverstärker — •David Rupp, Andreas Rudolf und Thomas Walther — TU Darmstadt, Institut für Angewandte Physik, Schlossgartenstraße 7, D-64289 Darmstadt

Wir entwickeln ein flugtaugliches LIDAR-System zur Messung von Wassertemperaturen im Ozean bis zu 100 m Tiefe. Es soll eine flexible Alternative zu kontaktbasierten Messverfahren bieten. Als Indikator dient spontane Brillouin-Streuung, die eine temperaturabhängige Spektralverschiebung zum eingestrahlten Laserlicht aufweist.

Die Anforderungen an die gepulste Laserstrahlquelle sind eine geringe spektrale Breite, eine Pulslänge im ns-Bereich und eine Pulsenergie von etwa 1 mJ. Dazu entwickeln und nutzen wir einen geseedeten Ytterbium-dotierten Faserverstärker mit anschließender Frequenzverdopplung. Die verwendete Wellenlänge wird durch unsere Detektionsmethode mit Hilfe eines Rubidium-Kantenfilters (ESFADOF) vorgegeben und liegt bei 543 nm.

Aus der vorverstärkten cw-Seed-Strahlung werden mittels elektro-optischer Modulatoren fourier-limierte 10ns-Pulse mit einer Wiederholrate von bis zu 5 kHz ausgeschnitten. Die weitere Verstärkung erfolgt in vier Yb-dotieren Fasern mit jeweils steigendem Kerndurchmesser. Bedingt durch die photonische Kristallstruktur der letzten beiden Stufen zeigen diese keinerlei Limitierung durch nichtlineare Effekte. Die derzeit erreichbare Pulsenergie liegt bei 0,5 mJ. Der aktuelle Stand und die geplante Weiterentwicklung werden präsentiert.