Quantentechnologie

Im Rahmen dieser Arbeit wurden unterschiedliche optisch stabilisierte Diodenlasersysteme aufgebaut und deren Eigenschaften untersucht. Neben einem Aufbau in „klassischer“ V-Konfiguration wurde auch ein System mit Planspiegeln realisiert, welches aber nur unbefriedigende Ergebnisse lieferte. Dies ist zum einen auf die durch den Aufbau bedingten längeren optischen Wege und zum anderen auf Störungen von außerhalb zurückzuführen. Für zukünftige Anwendungen ist es deshalb nötig, den Aufbau mechanisch zu stabilisieren. Erheblich bessere Ergebnisse wurden mit der Rückkopplung von einem Resonator in VKonfiguration erzielt. Hier war bereits eine Stabilisierung des Lasers ohne zusätzliche elektronische Regelung erkennbar. Damit beide Systeme besser verglichen werden können, ist es sinnvoll, ihre Finesse einander anzupassen. Dies könnte über die Wahl geeigneter Spiegel realisiert werden. Um Linienbreiten im Megahertz- und Sub-Megahertz-Bereich zu messen, sind verschiedene Verfahren analysiert und angewandt worden. Die Linienbreitenbestimmung mit einem frequenzselektiven Element konnte mit einem selbst gebauten Fabry-Pèrot-Resonator realisiert werden. Für eine bessere Auflösung könnten eine Schall- und Schwingungsisolierung des Resonators und Spiegel höherer Reflektivität sorgen. Desweiteren ist gezeigt worden, dass die Linienbreitenbestimmung aus einer Schwebungsmessung mit Hilfe eines Selbst-Heterodyn-Interferometers notwendig erscheint, da hier kleinste Auflösungen gewährleistet werden können. Quantitative Aussagen über die Linienbreite erfordern ein stabiles Signal und eine genaue Analyse des Linienprofils, da der Zusammenhang zwischen einer Erhöhung des Frequenzrauschens und der Linienbreite von der Linienform abhängt. Ist das Linienprofil nicht mit ausreichender Genauigkeit bekannt, so muss das Schwebungssignal als obere Grenze der Linienbreite angenommen werden. Um diese Zusammenhänge genauer zu klären, könnte es hilfreich sein, einen Laser bekannter Linienbreite versuchsweise zu vermessen.