aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

erstellte Interferometer GEO600, welches sich mit einer Armlänge von
600m in der Nähe von Hannover befindet, durch die Verwendung von
Signal Recycling deutlich verbessert werden. Dieser Vortrag wird neben
der Funktionsweise den aktuellen Stand des Experimentes erläutern.
Q 48.6 Fr 12:15 HS 221
Verwendung eines Kerr-Mediums im Interferometer —
•Henning Rehbein, Jan Harms, Karsten Danzmann und Roman
Schnabel — Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik und Institut
für Atom- und Molekülphysik der Universität Hannover
In einem nichtlinearen Medium dritter Ordnung variiert der Brechnungsindex
intensitätsabhängig. Es soll die quantenmachanische Behandlung
einer Cavity mit einem solchen Medium vorgestellt werden, wobei
der Ansatz erweiterbar auf die LIGO-II Topologie bei hohen Laserintersitäten
ist.
Zwei wesentliche Effekte sind zu betrachten. Zum einen kann unter
definierten Voraussetzungen eine bistabile Charakteristik des Systems
beobachtet werden. Das bedeutet, dass für einen Eingangszustand zwei
(oder mehr) Ausgangszustände möglich sind. An der Grenze zur Bistabilität
ist eine starke Ausgangsphasenverschiebung bei Verstimmung der
Cavity zu erwarten. Dieser Effekt kann für Präzisionsmessungen ausgenutzt
werden, z.B. bei Gravitationswellendetektoren.
Zum anderen ist die Erzeugung eines amplitudengequetschten Zustandes
mit Hilfe des Kerr-Mediums möglich. Durch einen solchen nichtklassischen
Zustand lässt sich das Quantenrauschen reduzieren.
Beide Effekte können nutzbringend im Interferometer eingesetzt werden.
Q 48.7 Fr 12:30 HS 221
Diffraktive Optiken für Gravitationswellendetektoren —
•Alexander Bunkowski, Oliver Burmeister, Roman Schnabel
und Karsten Danzmann — Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
und Institut für Atom- und Molekülphysik der Universität
Hannover
Die erste Generation von laserinterferometrischen Gravitationswellendetektoren,
zu denen der deutsch-britische Detektor GEO 600 zählt, ist
in Betrieb und wird zur Zeit in ihrer Empfindlichkeit optimiert.
Durch Einsatz von diffraktiven Optiken soll die Empfindlichkeit
zukünftiger Generationen von Gravitationswellendetektoren gesteigert
werden. Um das thermoelastische Rauschen zu reduzieren, sollen
transmissive Komponenten wie Strahlteiler und Resonatoreinkoppler
durch Reflexionsgitter ersetzt werden. Ausserdem können mit Hilfe von
Reflexionsgittern sogenannte Weisslichtresonatoren realisiert werden,
die ebenfalls zur Empfindlichkeitssteigerung des Detektors beitragen
können.
Konzepte und erste experimentelle Realisationen werden in diesem Beitrag
vorgestellt.
Q 48.8 Fr 12:45 HS 221
Thermische Aktuation an optischen Elementen des Gravitationswellendetektors
GEO600 — •Stefan Hild 1 , Harald Lück 1 ,
Karsten Danzmann 1 und das GEO600-team 1,2 — 1 Max Planck-
Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) und Universität
Hannover, Callinstr. 38, 30167 Hannover — 2 Institute for Gravitational
Research, Dept. Physics and Astronomy, University of Glasgow,
UK, G12 8 QQ
Durch gezieltes Erzeugen bestimmter Temperaturen bzw. Temperaturverteilungen
in den Substraten (fused silica) der optischen Komponenten
des Gravitationswellendetektors GEO600 lässt sich dessen Performance
deutlich verbessern.
Konzepte, Simulationen und Stand der Realisierung werden für folgende
drei Einsatzgebiete vorgestellt: 1) Kompensation der im Strahlteiler
durch Absorption erzeugten thermischen Linse. 2) Kompensation falscher
Krümmungsradien der Interferometerspiegel. 3) Bandbreitenregelung des
Signal-Recyclings bzw. Realisierung eines Spiegels mit einstellbarer Reflektivität.
Q 49 Ultrakurze Lichtimpulse: Quantenkontrolle (gemeinsame Sitzung mit Fachverband
MO)
Zeit: Freitag 11:00–13:00 Raum: HS 223
Q 49.1 Fr 11:00 HS 223
Convergence properties of the adaptive compression of highpower,
broadband femtosecond laser pulses — •T. Witting 1 ,
M. Köller 2 , G. Tsilimis 1 , J. Kutzner 1 , H. Maurer 2 , and H.
Zacharias 1 — 1 Physikalisches Institut — 2 Institut für Numerische und
instrumentelle Mathematik, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
A feedback controlled pulse shaping device has been implemented
and applied for compression of high-power, broadband Ti:Sapphire laser
pulses to their transform limit. The laser system consists of a mirror
dispersion controlled oscillator and a multipass amplifier with a pairing
double prism compressor providing pulses with a duration of 30 fs and an
energy of up to 1.2 mJ per pulse at 1 kHz repetition rate. These phase
distorted output pulses are phase modulated by an all reflective pulse
shaping unit equipped with a high resolution spatial light modulator
(SLM) resulting in 22 fs transform limited pulses. To achieve the shortest
possible pulse an evolutionary algorithm controls the pulse shaper
utilizing a two-photon signal as feedback. Detailed investigations of algorithm
parameters and their effect on convergence behaviour have been
performed and are comparable with the experimental findings.
Q 49.2 Fr 11:15 HS 223
Control of phase and amplitude of 10 to 20 fs laser pulses
tunable in the visible spectral range — •Stephan Malkmus,
Constanze Sobotta, Jörg Neuhaus, Regina Dürr, and Markus
Braun — Ludwig-Maximilians-Universität München, Lehrstuhl für
BioMolekulare Optik, Oettingenstraße 67, 80538 München
Wavepaket motions can be studied to gain temporal and structural
information of molecular movements from optical spectroscopy (besides
fs-time-resolved X-ray, raman and IR methods). Tunable pulses in the
10 fs range are a prerequisite for resolving high frequency modes above
1000 cm −1 .
We present a procedure of phase and amplitude optimisation of superbroad
tunable ultrashort pulses generated by a non-collinear optical
parametric amplifier (NOPA). This is obtained both, by direct
134
crosscorrelation-FROG diagnostics and correction of the spectral phase
in the Fourier plane of a 4-f-setup with a liquid-crystal mask (”pulseshaper”),
and by an evolutionary algorithm optimising the broadband
second harmonic signal in order to get the shortest pulses.
The application of these pulses for the measurement of wavepaket motions
in an oxazine dye will be presented.
Q 49.3 Fr 11:30 HS 223
Formung und Strukturierung abstimmbarer ultravioletter
Femtosekundenimpulse — •Michael Wessolowski, Christian
Schriever, Kai Stock, Peter Baum, Stefan Lochbrunner und
Eberhard Riedle — LS für BioMolekulare Optik, Sektion Physik,
Ludwig-Maximilians-Universität München
Geformte und strukturierte Femtosekunden-Laserimpulse spielen bei
der Untersuchung und der Kontrolle von ultraschnellen physikalischen
und chemischen Prozessen eine zentrale Rolle. Da viele organische Moleküle
ihre elektronische Absorption im blauen und ultravioletten (UV)
Spektralbereich haben, ist es notwendig, geformte Impulse in diesem Bereich
zu erzeugen. Es wird ein neues Schema zur Erzeugung solcher Pulse
vorgestellt und demonstriert. Mit einem nichtkollinear phasenangepaßten
optisch parametrischen Verstärker (NOPA), der von einem regenerativen
Ti:Saphir Lasersystem (800 nm) gepumpt wird, werden abstimmbare
breitbandige Impulse im Wellenlängenbereich 450-700 nm erzeugt. Diese
sub-20-fs Impulse werden mit einer Flüssigkristallmaske (CRI, 2*128
Pixel) in Phase und Amplitude moduliert. Der effiziente Transfer der
geformten sichtbaren Impulse ins UV wird durch Summenfrequenzmischung
mit einem geeignet gestreckten Teil des Ti:Saphir Lichtes erreicht
[1]. Wir erzeugen im UV abstimmbare strukturierte Impulse mit Energien
von einigen hundert Nanojoule und einer Länge der Substrukturen
von unter 30 fs.
[1] I. Z. Kozma, P. Baum, S. Lochbrunner, and E. Riedle, Opt. Express
23, 3110 (2003).