Absolutinterferometrie mit zwei Diodenlasern unter Nutzung der synthetischen Wellenlänge

• Applicant: Dr. Karl Meiners-Hagen
• Subject Area: Measurement Systems
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5438573

Die interferometrische präzise Absolutmessung von Abständen kann für das Vermessen großer Bauteile und Maschinen, z. B im Kraftfahr- und Flugzeugbau, eingesetzt werden. Hierbei sind Abstände bis zu wenigen zehn Metern bei Messunsicherheiten von wenigen zehn Mikrometern anzusetzen. Im beantragten Vorhaben soll ein absolut messendes, relativ aufwandarmes Interferometer entwickelt werden, das mit zwei Diodenlasern arbeitet. Ein Laser mit externem Resonator wird in seiner Emissionsfrequenz moduliert. Aus der Änderung der Interferometerphase mit der Laserfrequenz lässt sich die Armlängendifferenz des Interferometers absolut bestimmen. Die Emissionsfrequenz des zweiten Diodenlasers ist auf eine atomare Absorptionslinie von Kalium (D2, ca. 766,5 nm) stabilisiert und dient zur Messung von Längenänderungen während jeweils einer Modulationsperiode. Als Besonderheit gegenüber dem Stand der Forschung emittiert der modulierbare Laser im Bereich der Kalium-D1 -Absorptionslinien (ca. 769,9 nm). Durch Umschalten von modulierter zu stabilisierter Betriebsart steht eine bekannte synthetische Wellenlänge zur Verfügung, mit der das Messergebnis aus der Modulation weiter interpoliert wird. Dadurch reduzieren sich die Anforderungen an die mittels Modulationstechnik durchgeführte Messung erheblich. Ziel ist es, mit beiden Diodenlasern im längenabhängigen Term eine Messunsicherheit von kleiner als 1 µm/m für Abstände bis zu 20 m zu erreichen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr. Ahmed Abou-Zeid