Anhang A - Fakultät 06 - Hochschule München

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5 Frequenzstabilisierung der Fabry Pérot Resonanzen
5.1 Einführung
In Kapitel 4 wurde gezeigt, dass der auf eine FPI-Mode frequenzstabilisierte Faserlaser
eine sehr gute Kurzzeitstabilität aufweist, jedoch nicht die geforderte
Langzeitstabilität erreicht. Die Langzeitstabilität des Faserlasers wird dabei durch
die Frequenzdrift der FPI-Mode bestimmt. Ein weiterer Nachteil dieser Art der
Stabilisierung liegt darin, dass die FPI-Moden zur Frequenzstabilisierung nur eine
relative und keine absolute Referenz darstellen.
Um die Drift zu minimieren und die absolute Frequenz der FPI-Moden zu ermitteln,
wurde aus diesem Grunde eine Frequenzstabilisierung der FPI-Moden auf
eine CO2-Absorptionslinie der Multipass-Zelle entwickelt. Die CO2-
Absorptionslinie eignet sich hervorragend zur Frequenzstabilisierung, da sie zum
einen ein Maß für eine absolute Wellenlänge darstellt und sich ihre Linienform
unter der Annahme von gleichbleibenden Parametern (Luftdruck, Temperatur)
nicht verändert. Die grundlegende Idee zur Stabilisierung des FPI besteht darin,
die (spektrale) Position der FPI-Moden bezüglich der CO2-Absorptionslinie zu
fixieren.
Abb. 5.1: FPI-Moden als Frequenzmarker bezüglich der CO2-Absorptionslinien.
Sind die FPI-Moden (gestrichelt) auf eine Absorptionslinie frequenzstabilisiert, so liegt
immer eine der Moden im Online-Wellenlängenbereich (schraffiert) des Lidarsystems. Auf
diese Mode kann der Faserlaser zum Injection Seeding des OPOs, mit Hilfe des im Kapitel
4.3 beschriebenen Verfahrens, frequenzstabilisiert werden.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Position der FPI-Moden mit der CO2-
Absorptionslinie zu vergleichen, um daraus ein Fehlersignal zur Frequenzstabilisierung
des FPI zu gewinnen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden drei Methoden