Optische Pinzette - Geck0.de

4 Verlust- und Fehlerabschätzung des AufbausDie Justage des Versuchsaufbaus ist in Kapitel 3 geschildert. Zu beachten isthierbei, dass der vom Laser ausgesandte Strahl die optische Achse des Objektivsexakt durchlaufen muss. Um dies zu gewährleisten wird eine Laserwasserwaagebenutzt, dessen Strahl die optische Achse durchläuft. Anschließend wirdder ND-YAG-Laserstrahl so justiert, dass seine Ausbreitungsrichtung deckungsgleichmit der des sichtbaren Strahls der Laserwaserwaage ist.Nach erfolgreicher Justage der einzelnen optischen Elemente wird eine Fehlerabschätzungder einzelnen optischen Elemente des Aufbaus durchgeführt, indemmit Hilfe eines Powermeter die Leistung an verschiedenen Stellen des Aufbaus,nämlich direkt am Laserausgang, zwischen den beiden Umlenkspiegeln,hinter der Teleskopvorrichtung und direkt hinter dem Objektiv gemessen wird.Am dritten Messtag sank die maximale Ausgangsleistung von ca.900mW auf500mW ab. Sämtliche im Versuch aufgenommenen Messungen beziehen sichauf Messungen nach dem dritten Messtag. Unsere Ergebnisse für verschiedeneLaserleistungen:Leistung [mW]:am Laserausgang zwischen den hinter dem hinter demUmlenkspiegeln Teleskop Objektiv500 490 440 60400 400 350 46300 295 265 39200 199 180 30100 92 80 18Tabelle 1: Leistungsverluste für verschiedene LeistungenDer Gesamtleistungsverlust des optischen Aufbaus ist in Abbildung 9 fürverschiedene Laserleistungen, im Bereich von 100 - 500 mW in 25 mW Schrittenmit Nullergänzung, dargestellt (Messwerte im Anhang). Die Messergebnissebesagen einen nahezu linearen Verlauf mit leichter Sättigung bei größeren Pumpleistungen.Die Pumpleistungen konnten nicht am Stromteiber abgelesen werden, da dieLeistungsanzeige des verwendeten Stromtreibers defekt war. Um jeder Pumpleistungeine auf die Probe wirkende Leistung zuzuordnen, mussten beide Größenjeweils durch die Photodiode bestimmt und somit der Photodiodenkopf bei jedereinzelnen Messung neu in den Strahlengang gestellt werden. Eine von Messungzu Messung gleiche Position des Messkopf in Bezug auf den Strahlengang konntesomit nicht garantiert werden. Die Photodiode wurde nicht positionsgetreu,sondern stets so postiert, dass die gemessene Leistung maximal war. Die somitauftretenden Positionsabweichungen führen somit zu einer größeren Messunsicherheit.Zusammen mit der Ableseungenauigkeit des von uns verwendetenanalogen Powermeters führt dies zu einer von uns abgeschätzten Gesamtunsicherheitvon ± 2 mW an der Probe. Da der Aufbau im Verlauf des Praktikumsmehrfach nachjustiert werden musste, variieren die jeweiligen Leistungsverluste.Messungen, die über mehrere Tage und evtl. über eine erforderliche Justage11