Ein hochsymmetrisches Heterodyninterferometer zur Demonstration ...

36 Theoretisches Konzept der Interferometrie
Für das Signal M 2 wurde das Referenzsignal S el
1 elektronisch um 90◦ phasenverschoben.
Um die Phasenverschiebung ∆φ zu ermitteln, geht man nun analog zu
Abschnitt 3.1.2 vor. Die höherfrequenten Anteile von M 1 und M 2 werden vorher mit
einem Tiefpassfilter herausgefiltert. Somit ergibt sich
∆φ = arctan M 2
M 1
+ n i π . (3.41)
Dabei ist n i die Nummer des Nulldurchgangs von M 1 seit Beginn der Messung. Die
unterschiedlichen Amplituden A 0 und B 0 fallen durch die Division heraus.
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist eine mögliche Vermischung der Frequenzen f 1 und
f 2 . Diese beiden Frequenzen sind bis zur Aufspaltung im polarisierenden Strahlteiler
räumlich nicht voneinander getrennt. Die räumliche Aufspaltung findet am polarisierenden
Strahlteiler statt. Je ungenauer der PBS die unterschiedlichen Polararisationen
trennt, desto größer ist die Frequenzmischung in den Interferometerarmen. Die
auftretenden Störterme führen zu einem ungünstigerem Signal-Rausch-Verhältnis.
3.3.2 Räumlich getrennte Frequenzen
Sind die beiden Frequenzen f 1 und f 2 räumlich getrennt, bevor sie aufgespaltet werden,
wird eine Vermischung der Frequenzen vermieden. Um die unterschiedlichen
Frequenzen zu erzeugen, können zwei phasensynchronisierte Laser benutzt werden,
die um die Heterodynfrequenz f het gegeneinander verstimmt sind. Als Alternative
dazu kann man auch zwei akusto-optische Modulatoren (AOM) benutzen.
Abbildung 3.12: Die Frequenzen f 1 und f 2 sind räumlich getrennt, dadurch
werden Frequenzmischungen in Mess- und Referenzarm verhindert. [14]
Eine räumliche Trennung der Strahlen mit den Frequenzen f 1 und f 2 ermöglicht den