Anhang A - Fakultät 06 - Hochschule München

5. Frequenzstabilisierung der FPI-Resonanzen Seite 76
Ein wesentlicher Vorteil der Balanced-Methode ist, dass Schwankungen in der
DFB-Diodenleistung sowie des Quantenwirkungsrades der Photodiode, welche
nicht kürzer als die Modulationsfrequenz des DFB-Diodenlasers sind, sich über
die Verhältnisbildung herausmitteln und somit keinen Einfluss auf die Frequenzstabilisierung
der FPI-Moden haben. Des Weiteren kann der Stabilisierungspunkt
(bzw. das Verhältnis ε) frei gewählt werden, so dass genau eine FPI-Mode in die
Mitte des Online-Wellenlängenbereiches des Lidarsystems fällt.
Die Steigung der Absorptionslinie an der Position der Messwerte Si ist ein Auswahlkriterium
für die geeigneten Wertepaare S+i und S-i zur Berechnung des Fehlersignals.
Sie gibt Auskunft darüber, wie gut Frequenzdrifts der FPI-Moden in
eine Änderung des Fehlersignals konvertiert werden. In Abb. 5.7 ist die Steigung
der Absorptionslinie an der Position der Messwerte Si in Abhängigkeit vom Druck
in der Multipass-Absorptionszelle dargestellt. Die Steigung ist so definiert, dass
man erkennen kann, um wie weit sich die Frequenz der Absorptionslinie am Ort Si
ändert, falls eine Transmissionsänderung von einem Promille auftritt.
Abb. 5.7: Steigung der Absorptionslinie an der Position der Messwerte Si in
Abhängigkeit vom Druck in der Multipass-Absorptionszelle.
Die Messwerte S i liegen dabei auf der Absorptionslinie gegenüber den Werten S -i. Die
Messwerte S i und S -i sind dabei symmetrisch zum Frequenzmaximum der Absorptionslinie
angeordnet.
Die höchste Steigung M1 von 2,59 MHz -1 ergibt sich bei einem Druck von 1500
hPa an dem Messwert S2. Daraus folgt, dass das Fehlersignal aus den Werten S2/S-
2 am besten zur Frequenzstabilisierung der FPI-Moden geeignet ist. Aufgrund der
in Kapitel 5.5 beschriebenen Störeinflüsse wurde jedoch das Fehlersignal aus den
Messwerten S3/S-3 gebildet. Die höchste Steigung M2 von 2,06 MHz -1 an der Absorptionslinie
ergibt sich hierbei bei einem Gasdruck von 3400 Pa.