Diplomarbeit Sebastian Nickel

3.1. Anwendung des Pound-Drever-Hall-Verfahrens im Experiment
(a) Modenprofil (b) Transmissions-Peaks
(c) Fehlersignal (d) PDH-Peaks
Abbildung 3.8: (a) zeigt die normierte Modenstruktur und (c) das PDH-Fehlersignal der Mode
mit einer Güte von 4, 2 · 10 7 . Man erkennt, dass zunehmende Frequenz das PDH-Signal von der
Null zu negativen Werten der Amplitude ändert. In (b) ist die an die ersten sechs Datenpunkte
aus Abbildung 3.7a angepasste Exponentialfunktion aus Gleichung (3.4) für festes τ = 105,ms
gezeigt. (d) zeigt, dass das Fehlersignal bei angepulstem Laser negative Werte aufweist.
in der Amplitude durch die Standardabweichung des stabilisierten Transmissions-Signal
bestimmt sind.
Da die Frequenz bei höheren Leistungen schnell driftet, sind für einige Messungen nur
wenige Punkte zur Anpassung der Funktion (3.4) verfügbar, weshalb auch die Ungenauigkeit
bei der Bestimmung von A in diesen Fällen größer ist. In Abbildung 3.9 ist die
Rate R in Abhängigkeit der Leistung aufgetragen. Es ist in dem untersuchten Leistungsbereich
ein linearer Zusammenhang zwischen dem Frequenzdrift und der verwendeten
Leistung zu erkennen. Die Ungenauigkeit bei der Bestimmung der Leistung geht mit
∆P = ±5 nW in den Graph ein.
Zur Bestätigung, dass der Frequenzdrift tatsächlich durch den Temperatur-Effekt in
der Resonator-Faser ausgelöst ist, wird noch die Frequenzstabilität des zum Schalten
der Strahl-Leistung verwendeten AOM überprüft. Der AOM wird dazu im kalten Zustand
eingeschaltet. Nach Einschalten des AOM dauert es etwa 4 Minuten, bis sich
seine Temperatur, und damit die Frequenz stabil eingestellt hat. In dieser Zeit driftet
die Laser-Frequenz bei fester Spannung der Amplituden- und Frequenz-Modulation des
AOM um weniger als 1,5 MHz. Anschließend bleibt sie stabil. Beim Schalten des AOM
auf Zeitskalen von Millisekunden sollte sich die Frequenz durch den AOM selbst also nur
äußerst gering ändern, weshalb bei den Ergebnissen von einem Temperatureffekt in der
Resonator-Faser ausgegangen wird.
Da die Stabilisierung der Resonator-Frequenz schon mit Leistungen von 10–20 nW sehr
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