Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Konverter machen Laserlicht homogen, stabil und minimieren das Phasenrauschen

11.04.2013
Drei optische Konverter aus der PTB erzeugen High-end-Lasereigenschaften – Kooperations- und Lizenzpartner gesucht – auf der LASER vorgestellt

Sie können bereits vorhandene Laserstrahlquellen gewaltig „aufpeppen“: Die drei verschiedenen optischen Konverter aus der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) sorgen für Emissionsparameter mit einzigartigen Merkmalen. Der erste, ein Gepulst-zu-cw-Konverter, macht aus gepulstem Licht von Strahlquellen mit ausreichend hoher Repetitionsrate kontinuierliches Licht.


Gepulst-zu-cw-Konverter für spektroskopische Anwendungen
(Abb.: PTB)

Der zweite, der Single-Frequency-Langzeitstabilisator, ist ein Maser-AOM-Modul, das die Bereitstellung eines langzeitstabilen Referenzlasers mit Sub-Hertz-Linienbreite ermöglicht. Und der dritte, ein selbstreferentielles AOM-basiertes System, kann geringstes Phasenrauschen von Frequenzkämmen und Faserlasern ohne Zusatzquelle messen. Alle drei Entwicklungen werden auf der LASER World of PHOTONICS 2013 vom 13. bis 16. Mai in München vorgestellt (Halle 2, Stand 361).

Der Gepulst-zu-cw-Konverter: Schmalbandige, durchstimmbare Anregungsquellen werden zumeist mittels modengekoppelter Laser und nachgeschaltetem OPO dargestellt. Für spektroskopische Anwendungen im Bereich der Analytik und in der Kalibrierung von Photosensoren, wie beispielsweise von Solarzellen, sind die mit der hohen Spitzenleistung verbundenen nichtlinearen Effekte und die mit der Zeitstruktur der Anregung verbundenen Relaxationsphänomene nicht immer zu vernachlässigen. Deshalb hat die PTB einen patentierten Konverter entwickelt, der die gepulste Laserstrahlung mithilfe einer optischen Vorrichtung zeitlich homogenisiert.

Der Single-Frequency-Langzeitstabilisator: Durch Kopplung eines Single-Frequency Lasers oder eines Frequenzkammes an einen externen Resonator werden Linienbandbreiten um 1 Hz gegenwärtig routinemäßig erreicht. Allerdings driftet die externe Kavität durch Umwelteinflüsse, die nur mit unverhältnismäßigem Aufwand zu beeinflussen sind. Einfacher ist es, die im Mikrowellenbereich langzeitstabile Emission eines Masers an den optischen Laser zu koppeln. Hierfür ist ein zum Patent angemeldeter Filter- und Regelkreis notwendig, dessen Ausgangssignal die Nachführung der Phase des Lasers mittels eines einfachen AOMs ermöglicht. Dadurch wird die Langzeitstabilität der Frequenz von einigen Sekunden auf viele Stunden und mehr erweitert.

Das selbstreferentielle Modul für Phasenrauschmessungen: Um das verbleibende Phasenrauschen hochstabiler Laser messen zu können, wird das Licht üblicherweise im Selbstheterodynverfahren mit sich selbst verglichen. Mittlerweile sind zum Beispiel Faserlaser in der Telekommunikation so gut, dass die Selbstheterodynmethode nicht mehr empfindlich genug ist. Eine bessere Methode besteht darin, ein Referenzsignal aus der Quelle selbst mittels einer externen Kavität zu generieren und das Rauschspektrum durch Vergleich mit diesem Referenzsignal zu vermessen. Auch hierfür hat die PTB eine Patentierung beantragt.

Vielfältige Anwendungen dieser Konverter finden sich in den Bereichen
• hochgenaue spektrale Charakterisierung von Photodetektoren und Solarzellen
• Laserquellencharakterisierung mit Anwendungen in der Telekommunikation und der Fasersensorik, etwa für die Geologie
• Der Verbesserung optischer Uhren und der Satellitenkommunikation

Die PTB präsentiert die Konverter auf der diesjährigen LASER World of PHOTONICS vom 13. bis 16. Mai 2013 in München, Halle B2, Stand 316 und steht natürlich für umfassende Informationen rund um die Geräte zur Verfügung.
es/ptb

Begriffliche Erläuterungen:
AOM – Akusto-Optischer Modulator: Standardbauteil der Lasertechnik, das elektrisch angesteuert wird und über akustische Wellen in einem transparenten Kristall die Frequenz einer durchtretenden Laserstrahlung verschieben kann.

OPO – Optischer Parametrischer Oszillator: Standardbauteil der Lasertechnik, bei dem rein optisch in einem nichtlinearen Kristall mittels Frequenzmischung Laseremissionen in neuen Wellenlängenbereichen erzeugt werden. Durch mechanische Verstellung des OPO-Kristalls kann kontinuierlich ein Spektrum von Wellenlängen überstrichen werden. OPO sind meist nur effizient, wenn Sie mittels gepulster Primärlaser hoher Spitzenleistung betrieben werden.

Ansprechpartner:
Dr. Bernhard Smandek, PTB-Technologietransfer,
Telefon: 0531-592 8303, E-Mail: bernhard.smandek@ptb.de
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/de/aktuelles/archiv/presseinfos/pi2013/pitext/pi130411.html

Erika Schow | PTB
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Effizienz steigern, Kosten senken!
17.08.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Maßgeschneiderte Lösungen für APos-Maschinen: Kamerasystem Keyence CV-X100
11.08.2017 | Heun Funkenerosion GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie