Frequenzdifferenz zweier Laser

Frequenzdifferenz zweier Laser
Definition des THz-Schwebungssignals durch kombinierte
Fotomischer
Erfindung
Werden zwei Laserstrahlen mit nahe beieinander liegenden Frequenzen überlagert,
so bildet sich eine optische Amplitudenschwebung. Liegt die Schwebungsfrequenz im
THz-Bereich, so ist diese mit einer üblichen Fotodiode und üblicher Elektronik
allerdings nicht mehr zu
detektieren. Bei der hier
vorgestellten Erfindung wird
das zuvor überlagerte Signal
in zwei Teilstrahlen aufgeteilt
und über getrennte Lichtleiter
auf je einen Photomischer
geleitet. Im Photomischer
schwingen die generierten
freien Ladungsträger dann mit
der Schwebungsfrequenz der
optischen Überlagerung. Die
beiden Photomischer werden
Schematischer Aufbau der Vorrichtung: Die beiden
wiederum
direkt
seriell
Laserstrahlen werden zunächst überlagert und das optische
zusammengeschaltet
und
Schwebungssignal dann in zwei getrennten Lichtleitern auf je
elektrisch
mit
einer
Spaneinen Photomischer weitergeführt
nungsquelle verbunden. Die
optischen Schwebungen der beiden Teilstrahlen werden so elektrisch addiert und
liefern einen gemeinsamen Signalstrom. Dieses Signal kann zwar nur als zeitlich
gemittelter Gleichstrom erfasst werden, sein Betrag ist allerdings von der
Phasenverschiebung der beiden Teilstrahlen abhängig. Diese Phasenverschiebung
ergibt sich wiederum aus den unterschiedlichen Lauflängen der Teilstrahlen und der
optischen Schwebungsfrequenz. Die Frequenzdifferenz der beiden Laser bestimmt
dadurch direkt auch die Höhe des gemessenen Gleichstromsignals.
Vorteile
 Elektronische Detektion von
Frequenzen im THz-Bereich
 Schnelles Regelsignal zur
Laserstabilisierung
 Einfacher und
kostengünstiger Aufbau der
Messanordnung
Kommerzielle Anwendung
Mit Hilfe dieser Technologie lassen sich verschiedene Anwendungen realisieren.
Regelt man die Laser z.B. aktiv auf das Gleichstromsignal, dann lässt sich eine
Schaltung zur Frequenzstabilisierung damit realisieren. Damit kann man entweder
eine konstante Schwebung z.B. zur Erzeugung von THz-Strahlung erreichen oder
unter Verwendung eines frequenzstabilen Referenzlasers einen oder mehrere andere
leistungsstärkere Laser stabilisieren. Andererseits könnte natürlich auch die
Veränderung einer Lauflängenstrecke genau gemessen werden, sofern die beiden
Frequenzen bekannt sind.
Die Technologie liefert eine einfache und kostengünstige Methode, die durch die
schnelle Messung eine präzise Regelung ermöglicht.
Aktueller Stand
Eine Patentanmeldung zu dieser Technologie wurde beim Deutschen Patent- und
Markenamt hinterlegt und wurde unter dem Aktenzeichen DE102011079948A1
veröffentlicht. PROvendis bietet im Auftrag der Universität zu Köln interessierten
Unternehmen Lizenzen an der Erfindung an.
Eine Erfindung der Universität zu Köln (UniKöln).
Die PROvendis GmbH ist die Patentvermarktungsgesellschaft der Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen.
PROvendis empfiehlt: www.inventionstore.de - Kostenloser E-Mail-Service zu neuen patentierten Spitzentechnologien.
Kontakt:
Ref.-Nr.: 2643
Dr. Thomas Vogel
PROvendis GmbH
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