Dreidimensionale konfokale Absorptionsmessungen zur räumlichen ...

4. Experimenteller Aufbau
In dem folgenden Kapitel soll nun der experimentelle Aufbau im Einzelnen beschrieben
werden, mit dem die im vorherigen Kapitel theoretisch beschriebene neuartige Messmethode
realisiert wurde.
4.1. Aufbau zur Bildaufnahme und Zeitverhalten der
Probe
Bei dem hier vorgestellten Experiment, handelt es sich um ein Zwei-Wellenlängen-Experiment.
Der schematische Aufbau ist in Abb.4.1 gezeigt. Als Anregungslichtquelle dient
ein frequenzverdoppelter NdYAG-Laser, der eine Wellenlänge von 532 nm emittiert und
Dauerstrich-Leistung von ca. 20 mW aussendet. Als Messlaser dient ein grüner HeNe-
Laser mit der Wellenlänge von 543.5 nm und einer Leistung von 1,5 mW.
Der Anregungslaser wird mit einem akustooptischen Modulator (AOM) in seiner Amplitude
mit der Frequenz ωA moduliert. Die Modulationsfrequenz generiert der zur späteren
Signalaufbereitung verwendete Lock-In-Verstärker (hier als der Master-Lock-In
bezeichnet) mittels eines eingebauten digitalen Oszillators. Dies hat den Vorteil, dass
die Referenzfrequenz, auf die der Lock-In-Verstärker synchronisiert wird, von ihm selber
generiert wird und der Lock-In-Verstärker seine internen Oszillatoren nicht mit einem
Regelkreis auf eine externe Frequenz synchronisieren muss. Andernfalls hat es sich experimentell
gezeigt, dass diese nachlaufende Regelung unweigerlich zu einem von dem
Regelkreis hervorgerufenen Frequenz-Jitter führt, der sich wiederum als Rauschquelle
bemerkbar macht. Weiterhin kann so die Anregungsfrequenz leicht variiert werden. Dies
wird bei der zeit-aufgelösten Messung der transienten Absorption wichtig.
Nach der Modulation durch den AOM, wird der Durchmesser, des von dem AOM in
die erste Ordnung gebeugten Strahlteiles, mittels eines Strahlaufweitersytems auf ca. 20
mm aufgeweitet. Dieses Strahlaufweitersystem beinhaltet eine 20 µm große Lochblende,
die hier als Raumfilter wirkt. Damit wird für den Anregungslaser ein Intensitätsprofil
erzeugt, dass wieder annähernd dem eines Lasers entspricht, der in einen reinen T EM00-
Mode emitiert. Abbildungsfehler und Störungen im Intensitätsprofil, die durch den AOM
verursacht werden, werden so wieder beseitig. Über eine Reflektion der Oberfläche einer
Quarzglasplatte wird dieser Strahl nun zu dem Anregungsobjektiv geleitet.
Mit Hilfe dieses Mikroskopobjektives (10-fach Objektiv, NA=0,3) wird der Anregungslaserstrahl
auf die Probe fokussiert. Bevor der Anregungslaserstrahl auf die Quarzglasplatte
trifft, wird zuvor noch über eine zweite Quarzglasplatte ein Teil des Anregungslichtes
auf eine Photodiode gegeben. Das Signal dieser Photodiode dient später dazu,
Schwankungen in der Anregungslichtintensität zu korrigieren. Dies erfolgt dadurch, dass
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