Sie sind hier
E-Book

Pumpkopfdesign für den Advanced LIGO* Laser (*LIGO = Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory)

AutorOliver Puncken
VerlagCuvillier Verlag
Erscheinungsjahr2011
Seitenanzahl161 Seiten
ISBN9783736939677
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis19,60 EUR
Hohe Laserleistungen im Dauerstrichbetrieb bei gleichzeitig guter Strahlqualität, kleinen Linienbreiten und geringem Leistungs- und Frequenzrauschen sind die Anforderungen an Lasersysteme, die in Gravitationswellendetektoren eingesetzt werden sollen, die nach dem Prinzip eines Michelson-Interferometers arbeiten. In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen vorgestellt, mit denen das Laserkonzept für den Gravitationswellendetektor LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) weiter entwickelt wurde. In seiner aktuellen Ausbaustufe soll das LIGO Lasersystem um einen injektionsgekoppelten Nd:YAG Hochleistungsoszillator ergänzt werden, mit dessen Hilfe die Laserleistung von 35 W auf 165 W skaliert werden soll. Die Komplexität dieses Oszillators erlaubt nur bedingt eine genaue Untersuchung seiner Limitierungen in Ausgangsleistung und Strahlprofil. Daher wurde das System für die in dieser Arbeit vorgestellten Experimente stark vereinfacht, lässt aber trotzdem Rückschlüsse auf das LIGO-Lasersystem zu. Es wird ein asymmetrischer Stehwellenresonator verwendet, der aus zwei sich gegenüber stehenden, longitudinal gepumpten Nd:YAG Kristallen besteht. Zwischen den Kristallen befindet sich eine Doppelbrechungskompensation, die aus einer 4f-Abbildung und ein 90° Quarzrotator besteht. Der Einfluss von Änderungen der Resonatorgeometrie, der Pumplichtverteilung innerhalb des Lasermediums und des Lasermediums selbst auf das Laserverhalten werden separat betrachtet. Das Konzept dynamisch stabiler Resonatoren erlaubt die Selektion der transversalen Grundmode über die Wahl der optimalen Resonatorarmlängen. Die Wahl wird von thermo-optischen Effekten beeinflusst, wie sie in dieser Arbeit mit Hilfe unterschiedlicher Methoden charakterisiert werden. Durch die Pumplichtverteilung im Laserkristall kann das Anschwingen unterschiedlicher Moden kontrolliert und die Effizienz optimiert werden. Bei einer sehr guten Strahlqualität des Pumplichtes können sich jedoch durch die Konzentration des Pumplichtes in der Nähe der Kristallachse thermo-optische Effekte verstärken. Es wird untersucht, wie Effizienz, Strahlqualität und Ausgangsleistung von der Pumplichtverteilung im Laserkristall abhängen. Verschiedene Möglichkeiten, Nd:YAG Kristalle hinsichtlich ihrer Dotierung zu charakterisieren, werden vorgestellt. Mit dem Ziel, einen Kristalltyp vorzuschlagen, der möglichst effizient eingesetzt werden kann, werden unterschiedliche Kristalldesigns untersucht. Ausgangspunkt sind mit 0,1 at.\% dotierte Nd:YAG Kristalle, die für einen Pumplicht-Doppeldurchgang ausgelegt sind. Vergleichend werden Kristalle evaluiert, die aus Segmenten unterschiedlicher Dotierung bestehen und damit niedrigere longitudinale Temperaturgradienten aufweisen. Höher dotierte Kristalle, die abseits des Nd:YAG-Absorptionsmaximums gepumpt werden, bieten Vorteile hinsichtlich einer reproduzierbareren Kristallqualität. Mit der Dotierung ändern sich jedoch die Pumplichtanteile, die in Wärme, Fluoreszenz und stimulierte Emission übergehen. Dieser Zusammenhang wird in Rahmen der Arbeit analysiert. Die Depolarisation linear polarisierter Laserstrahlung kann in gepumpten Nd:YAG Kristallen, die in [110]- oder [100]-Richtung geschnittenen sind, reduziert werden. Ein völliger Verzicht auf eine Doppelbrechungskompensation führt jedoch zu schlechteren Ergebnissen, als die Verwendung von in der üblichen [111]-Richtung geschnittenen Kristallen mit Doppelbrechungskompensation. Die in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen haben Einfluss auf die Entwicklung und das Verständnis des LIGO-Oszillator genommen, so dass in die amerikanischen Gravitationswellendetektoren ein ausgereiftes Lasersystem integriert werden konnte.

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Blick ins Buch

Weitere E-Books zum Thema: Physik - Biophysik - Bionik

Grenzschicht-Theorie

E-Book Grenzschicht-Theorie
Format: PDF

Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…

Grenzschicht-Theorie

E-Book Grenzschicht-Theorie
Format: PDF

Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…

Grenzschicht-Theorie

E-Book Grenzschicht-Theorie
Format: PDF

Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…

Grenzschicht-Theorie

E-Book Grenzschicht-Theorie
Format: PDF

Die Überarbeitung für die 10. deutschsprachige Auflage von Hermann Schlichtings Standardwerk wurde wiederum von Klaus Gersten geleitet, der schon die umfassende Neuformulierung der 9. Auflage…

Strömungsmesstechnik

E-Book Strömungsmesstechnik
Format: PDF

Das Buch bietet einen komprimierten Überblick über die etablierten Strömungsmesstechniken einschließlich der neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der bildgebenden Messverfahren. Im Vordergrund stehen…

Strömungsmesstechnik

E-Book Strömungsmesstechnik
Format: PDF

Das Buch bietet einen komprimierten Überblick über die etablierten Strömungsmesstechniken einschließlich der neuen Entwicklungen auf dem Gebiet der bildgebenden Messverfahren. Im Vordergrund stehen…

Weitere Zeitschriften

FESTIVAL Christmas

FESTIVAL Christmas

Fachzeitschriften für Weihnachtsartikel, Geschenke, Floristik, Papeterie und vieles mehr! FESTIVAL Christmas: Die erste und einzige internationale Weihnachts-Fachzeitschrift seit 1994 auf dem ...

Archiv und Wirtschaft

Archiv und Wirtschaft

"Archiv und Wirtschaft" ist die viermal jährlich erscheinende Verbandszeitschrift der Vereinigung der Wirtschaftsarchivarinnen und Wirtschaftsarchivare e. V. (VdW), in der seit 1967 rund 2.500 ...

Arzneimittel Zeitung

Arzneimittel Zeitung

Die Arneimittel Zeitung ist die Zeitung für Entscheider und Mitarbeiter in der Pharmabranche. Sie informiert branchenspezifisch über Gesundheits- und Arzneimittelpolitik, über Unternehmen und ...

Card Forum International

Card Forum International

Card Forum International, Magazine for Card Technologies and Applications, is a leading source for information in the field of card-based payment systems, related technologies, and required reading ...

Gastronomie Report

Gastronomie Report

News & Infos für die Gastronomie: Tipps, Trends und Ideen, Produkte aus aller Welt, Innovative Konzepte, Küchentechnik der Zukunft, Service mit Zusatznutzen und vieles mehr. Frech, offensiv, ...

DER PRAKTIKER

DER PRAKTIKER

Technische Fachzeitschrift aus der Praxis für die Praxis in allen Bereichen des Handwerks und der Industrie. “der praktiker“ ist die Fachzeitschrift für alle Bereiche der fügetechnischen ...

Deutsche Hockey Zeitung

Deutsche Hockey Zeitung

Informiert über das nationale und internationale Hockey. Die Deutsche Hockeyzeitung ist Ihr kompetenter Partner für Ihren Auftritt im Hockeymarkt. Sie ist die einzige bundesweite Hockeyzeitung ...

dima

dima

Bau und Einsatz von Werkzeugmaschinen für spangebende und spanlose sowie abtragende und umformende Fertigungsverfahren. dima - die maschine - bietet als Fachzeitschrift die Kommunikationsplattform ...

Euphorion

Euphorion

EUPHORION wurde 1894 gegründet und widmet sich als „Zeitschrift für Literaturgeschichte“ dem gesamten Fachgebiet der deutschen Philologie. Mindestens ein Heft pro Jahrgang ist für die ...

filmdienst#de

filmdienst#de

filmdienst.de führt die Tradition der 1947 gegründeten Zeitschrift FILMDIENST im digitalen Zeitalter fort. Wir begleiten seit 1947 Filme in allen ihren Ausprägungen und Erscheinungsformen.  ...