Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 32: Poster Laser in Medizin und Umwelttechnik

Q 32.4: Poster

Dienstag, 20. März 2007, 16:30–18:30, Poster C

Ein Brillouin-LIDAR zur Messung von Temperaturprofilen in Wasser: Status der Strahlquelle — •Kai Schorstein, Alexandru Popescu, Peer Fietzek, Ingo Maßmann, Gerrit Scheich und Thomas Walther — TU Darmstadt, Institut für Angewandte Physik, Schlossgartenstr. 7, 64289 Darmstadt

Für die berührungslose Aufnahme von Temperaturprofilen in Wasser kann ein Brillouin-LIDAR genutzt werden. Dabei erlaubt die Brillouin-Verschiebung eines zurückgestreuten Laserpulses Rückschlüsse auf die Temperatur im Wasser. Durch das Zeitverhalten dieser Frequenzverschiebung, welche im Bereich von 7-8 GHz für typische Wassertemperaturen liegt, wird ein Tiefenprofil erhalten. Durch solch ein System lassen sich verhältnismäßig schnell große Wasserflächen erfassen und die gewonnenen Daten können in Klimastudien oder Wettervorhersagen Anwendung finden. Da das LIDAR von einem Helikopter oder Flugzeug aus betrieben werden soll, ist ein mechanisch robustes kompaktes System mit geringem Gewicht und Stromaufnahme erforderlich.

In diesem Beitrag wird das Messverfahren erläutert, welches die Brillouin-Streuung als Temperaturmarker im Wasser ausnutzt. Weiterhin wird die prinzipielle Funktionsweise der Strahlquelle und des Detektors vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt dabei bei dem Aufbau der Strahlquelle einem mehrstufigen gepulsten Yb:dotierten Faserverstärker. Dieser erzeugt 10 ns Pulse mit einer Bandbreite in der Nähe des Fourier-Limits und mit einer Wiederholrate im unteren kHz-Bereich. Der aktuelle Entwicklungsstand des Verstärkersystems wird präsentiert.