Anhang A - Fakultät 06 - Hochschule München

5. Frequenzstabilisierung der FPI-Resonanzen Seite 70
(Balanced-SOF 4 -, Balanced-Product-, Voigt-Fit-Methode) untersucht, die auf unterschiedlicher
Weise ein Fehlersignal für die Stabilisierung der FPI-Moden erzeugen.
Für jede dieser Methoden wurde jeweils ein LabView Programm als digitale
Regelung zur Frequenzstabilisierung der FPI-Moden geschrieben.
Aus dem Fehlersignal wird mit Hilfe einer digitalen PI-Regelung der Piezokristall
am Resonatorspiegel des FPI angesteuert, der über eine Veränderung der
Resonatorlänge die Frequenz der FPI-Moden stabilisiert.
In Abb. 5.1 ist in einem Diagramm die berechnete Transmission einer gewählten
CO2-Absorptionslinie zur Lidarmessung einmal bei einem Gasdruck von 18 hPa
und einmal bei einem Druck von 1013 hPa gegenüber der Wellenlänge aufgetragen.
Die gestrichelten Linien im Diagramm stellen dabei die longitudinalen Moden
des FPI da. Die Halbwertsbreite (FWHM) der Absorptionslinien von 612
MHz bei 18 hPa und 2 GHz bei atmosphärischem Gasdruck sind im Vergleich zur
FSR der FPI-Moden von 150 MHz groß. Die FPI-Moden wurden auf die CO2-
Absorptionslinie bei einer Wellenlänge von 1572 nm und einem Gasdruck in der
Multipass-Zelle < 40 hPa frequenzstabilisiert. Die möglichen Online-
Wellenlängenbereiche, in denen der Seedlaser stabilisiert werden soll, sind mit
einer orangen Schraffierung gekennzeichnet. Man erkennt, dass die FSR der FPI-
Moden klein genug ist, so dass immer einer der frequenzstabilen FPI-Moden in
einen Online-Wellenlängenbereich fällt. Somit kann die Frequenz des Faserlasers
auf eine FPI-Mode direkt im Online-Wellenlängenbereich stabilisiert werden.
4 Balanced-SOF=Balanced-Side-Of-Fringe