Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 62: Laseranwendungen: Lebenswiss. und Umweltphys.

Q 62.9: Vortrag

Freitag, 18. März 2011, 12:45–13:00, HÜL 386

Ein Brillouin-LIDAR zur Messung von Temperaturprofilen des Ozeans: Fortschritte am ESFADOF-Detektor zum praktischen Einsatz — •Andreas Rudolf, Alexandru Popescu und Thomas Walther — Institut für Angewandte Physik, AG Laser und Quantenoptik, Technische Universität Darmstadt, Schlossgartenstr. 7, 64289 Darmstadt

Die Kenntnis des lokalen Wärmegehalts der Weltmeere ist für die marine Forschung von hohem Interesse. Um ihn zu messen, ist eine tiefenaufgelöste Bestimmung der Wassertemperatur notwendig. Als berührungsloses Verfahren bietet sich die lasergestützte Messung an Bord eines Helikopters an. Hierzu entwickeln wir ein flugtaugliches Brillouin-LIDAR, welches die Brillouin-Streuung als Temperaturindikator nutzt.

Die gepulste Strahlquelle wird durch einen frequenzverdoppelten, Yb-dotierten Faserverstärker realisiert. Der Detektor ist ein spektral hochauflösender Kantenfilter und wird als Excited State Faraday Anomalous Dispersion Optical Filter (ESFADOF) bezeichnet. Herzstück des ESFADOF ist eine optisch gepumpte Rubidium-Gaszelle, die von einem konstanten Magnetfeld durchdrungen wird.

Der limitierende Faktor lag bislang in der Stärke, Ausdehnung und Homogenität des Magnetfelds. Mit einer neu entwickelten Anordnung von Permanentmagneten auf Basis eines Halbach-Arrays wird diese Einschränkung nun überwunden. Das System erzeugt auf einer Länge von 50 mm ein homogenes Feld mit einer Stärke von 0,6 T. Die Filtercharakteristik verbessert sich hierdurch entscheidend. Im Vortrag werden die neuesten Ergebnisse des Gesamtprojekts präsentiert.