Anhang A - Fakultät 06 - Hochschule München

5. Frequenzstabilisierung der FPI-Resonanzen Seite 74
Abb. 5.4:In Labview aufgezeichnete
Photodiodensignale des FPI (rot) und
der Multipass Absorptionszelle(weiß).
Der DFB-Diodenlaser wurde in seiner Wellenlänge
über die FPI-Moden und die
Absorptionsslinie verstimmt. Der Sample
Index stellt die Anzahl der Messwerte da.
Abb. 5.5: Photodiodensignal der Multipass
Absorptionslinie an der Position
der FPI-Resonanzen.
Die Werte S i geben die Spannung des
Photodiodensignals der Absorptionszelle an
der Position einer bestimmten FPI-Mode
wieder.
Liegt ein Messwert Si, bzw. die spektrale Position einer FPI-Mode im Zentrum der
Absorptionslinie, so wird dieser mit einer Null indiziert. Für weitere Untersuchungen
zur Balanced-SOF-Methode wird der Parameter Am eingeführt. Der Parameter
Am beschreibt den Modenabstand zwischen den auf der Absorptionslinie
gegenüberliegenden FPI-Moden bzw. den Messwerten Si. Für Am gilt:
m 2i 1 für i 0
(5.1)
Für den Fall, dass ein Messwert Si auf dem Absorptionsmaximum liegt, gilt für
den Modenabstand:
m 2ifüri 0
(5.2)
Da der DFB-Diodenstrom dreiecksförmig moduliert wird, wird die Absorptionslinie
einmal bei steigendem Diodenstrom (Up Scan) und einmal bei fallendem
Diodenstrom (Down Scan) aufgenommen. Die aufgenommene Absorptionslinie
mit steigendem Diodenstrom (weiß) und fallenden Diodenstrom (rot) bezogen auf
die FPI Modenzahl ist in Abb. 5.5 dargestellt. Die Regelgeschwindigkeit zur Frequenzstabilisierung
der FPI-Moden hängt dabei von der Modulationsfrequenz fDFB
des DFB-Diodenlasers ab, da pro Scan ein Wert für das Fehlersignal aus den
Messwerten Si berechnet wird. Für die Regelgeschwindigkeit fR gilt:
fR2f DFB
(5.3)
Die Stabilität der Regelung zur Frequenzstabilisierung der FPI-Moden ist unter
anderem von der Frequenzauflösung ΔνS der digitalisierten Messsignale der Photodioden
abhängig, wobei die Frequenzauflösung hier als der Frequenzabstand