Diplomarbeit Peter Eiswirt (2011)
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S in rad 2 Hz 1<br />
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3.1. Untersuchungen an einem Testaufbau<br />
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0 200 400 600 800<br />
15<br />
Frequenz in kHz<br />
Abbildung 3.11: Vergleich der Phasenrausch- (blaue Linie) bei 150° und der Intensitätsrauschmessung<br />
(rote Linie). Die Spitze bei 272 kHz ist in beiden Messungen zu sehen, wenn auch in der<br />
Intensität etwas schwächer. Auch einige der Spitzen bei der Formation ab 450 kHz sind in beiden<br />
Messungen zu erkennen.<br />
onsschwankungen der ultradünnen Faser (blaue Linie in Abbildung 3.12) wird der Weg<br />
Z1 geblockt. Als Vergleich dazu wird eine zweite Messung (rote Linie in Abbildung 3.12)<br />
durchgeführt, bei der der Weg Z2 geblockt wird. In der Messung der ultradünnen Faser<br />
sind dieselben Spitzen vorhanden, die auch im Mach-Zehnder-Interferometer auftauchen.<br />
Nur die Ausprägung der Spitzen ist stärker, sodass bis in Frequenzen von 1,4 MHz Spitzen<br />
zu erkennen sind, die bei der Messung des Phasenrauschens vermutlich unter dem<br />
Intensitätsrauschniveau verschwinden. Durch die starke Beziehung zwischen Phase und<br />
Polarisation einer elektromagnetischen Welle ist es nicht verwunderlich, dass Schwankungen<br />
einer Größe sich in Fluktuationen der anderen zeigen. Wegen der Abhängigkeit<br />
des Phasenrauschens von der Orientierung der Polarisation wird angenommen, dass es<br />
sich um ein doppelbrechendes Phänomen handelt.<br />
Das gemessene Phasenrauschen zeigt ein Maximum der Schwankungen alle 90° der Orientierung<br />
der Polarisation. Dies kann mit der Annahme einer Doppelbrechung und mit<br />
folgender Betrachtung plausibel gemacht werden. Für die Felder EZj wird eine beliebige<br />
lineare aber für beide Wege gleiche Polarisation gemäß<br />
EZj = √ I ′<br />
<br />
cos(α) e −iγj ex + sin(α) e −iδj<br />
<br />
ey<br />
(3.7)<br />
angesetzt, wobei die Intensitäten I ′ für beide Wege gleich gewählt werden und α die<br />
relative Orientierung der Polarisation zur x-Achse angibt. γj und δj bezeichnen die Phasenverschiebungen,<br />
welche die beiden Strahlen entlang der Wege in der x- bzw. y-Achse<br />
erhalten. So führt Gleichung 3.2 für die Intensität in einem Arm des Interferometers zu<br />
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