Hochpräzises spektrales Interferometer auf der Basis dynamischer Volumenholographie

• Antragsteller: Professor Dr. Theo Tschudi
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5383820

Ziel der hier vorgeschlagenen Arbeiten ist die Realisierung eines neuartigen hochpräzisen Interferometers auf Grundlage dynamischer Volumenholographie in photorefraktiven Kristallen. Das von zwei interferierenden Strahlen in einem photorefraktiven Kristall aufgezeichnete Gitter wird spektral durch einen Lesestrahl anderer Wellenlänge ausgelesen. Änderungen im Strahlengang der Schreibstrahlen wirken sich durch eine Verschiebung der Gitterperiode des aufgezeichneten Gitters aus und lassen sich mit sehr hoher Genauigkeit detektieren. Bei einfacher Justage und hoher Stabilität des Systems können dadurch Veränderungen mit einer relativen Genauigkeit von bis zu 10-9...10-10 aufgelöst werden. Ein Vorteil des hier vorgeschlagenen Systems gegenüber herkömmlichen Systemen ist u.a. die Unabhängigkeit der Auflösung bei der Detektion gegenüber Intensitätsschwankungen in den Schreibstrahlen, was auch ein Vermessen von Materialien mit hoher Absorption ermöglicht. Neben der Vermessung der Geometrie der Oberflächen transparenter Objekte und der hochpräzisen Bestimmung der Brechungsindices von Materialien in verschiedenen Aggregatzuständen erlaubt das Verfahren auch die Vermessung bewegter Objekte. Der Messbereich ist hierbei nicht prinzipiell beschränkt, sondern nur durch den Scannbereich der Wellenlänge der Laserdiode zum Auslesen des Gitters vorgegeben. Innerhalb der hier beantragten zwei Jahre sind die Untersuchung der optimalen Parameter sowie die experimentelle Realisierung des hochauflösenden Interferometers geplant. Im dritten Jahr soll die Möglichkeit der Erweiterung des Systems auf eine vollständig zweidimensionale Auswertung und damit die Möglichkeit der vollständig parallelen Untersuchung von Objekten untersucht werden. Eine Ergänzung zu einem dreidimensionalen Rekonstruktionssystem soll anschließend untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen