Anhang A - Fakultät 06 - Hochschule München

2. Grundlagen Seite 15
quenz über eine Änderung der Temperatur, Resonatorlänge oder/und des
Diodenstroms zu stabilisieren.
Für die Frequenzstabilisierung eines Lasers auf die Absorptionslinie eines Gases
oder einer Transmissionslinie eines Resonators werden in der Praxis häufig die
Flankenstabilisierungstechnik oder Modulationstechniken bzw. Kombinationen
dieser Techniken verwendet, wobei bei den Modulationstechniken zwischen der
Phasen- (Pound-Drever-Hall) [9], Amplituden-[31, S.27-35] und Frequenzmodulationstechnik
[43,46 S. 5-12] unterschieden wird.
Tab. 2-4 zeigt einen Vergleich der verschiedenen Stabilisierungstechniken, bewertet
nach den Kriterien die für diese Arbeit maßgeblich sind. Die Empfindlichkeit
bezieht sich dabei auf das Verhalten der Frequenzstabilität des Messaufbaus bei
mechanischen und akustischen Störungen. Die Praktikabilität bezieht sich auf die
Größe, Komplexität und die benötigte elektrische Leistung des Messaufbaus. Die
erforderliche elektrische Leistung der Stabilisierungsmethoden wird ebenfalls in
Betracht gezogen, da vor allem auf einem satellitengetragenen Lidar die Energieressourcen
äußerst knapp sind.
Stabilisierungstechnik Empfindlichkeit Praktikabilität Preis Hilfsmittel
Pound-Drever-Hall - o o EOM, Lock-In, PI
Amplitudenmodulation + - o AOM, 4xLock-In,
Frequenzmodulation ++ + + Lock-In, PI
Flankenstabilisierung ++ ++ ++ PI
Tab. 2-4: Vergleich der Stabilisierungstechniken.
(-) Ausschlusskriterium, (o) mit Einschränkungen zu empfehlen, (+) Eigenschaften sind
befriedigend. (EOM) elektrooptischer-Modulator, (Lock-In) Lock-In-Verstärker.
Aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften der Frequenzmodulations- und Flankenstabilisierungs-Technik
wurden diese zur Frequenzstabilisierung der Seedlaser
mit Hilfe eines FPI und einer Absorptionszelle in dieser Arbeit verwendet.
Die Stabilisierung eines Lasers auf eine frequenzstabile Laserquelle erfolgte im
Rahmen dieser Arbeit mit Hilfe der Frequenz-Abstands-Stabilisierung
(Frequency-Offset-Locking). Die frequenzstabile Laserquelle stellte in dieser Arbeit
dabei ein modengekoppelter Femtosekunden-Laser eines Frequenzkamms
dar. Die Frequenzstabilisierung der Seedlaser mit Hilfe des Frequenzkamms wird
in Kapitel 2.6.1 erläutert.
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