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Ultraschnelle Laser-Rauschmessung: unter 0,02 % RMS
Unterhalb von 0,02 % RMS liefern handelsübliche Rauschmessgeräte keine genauen Ergebnisse mehr.
Für Forscher im Bereich der ultraschnellen Laser und Ti:Saphir-Laser ist das Rauschen des Pumplasers eine der dominierenden experimentellen Fehlerquellen – doch bei modernen Rauschpegelwerten (unter 0,1 % RMS) liefern handelsübliche Messsysteme aufgrund von Interferenzen durch ND-Filter, Artefakten durch Abgriffkeile und Bandbreitenbeschränkungen zunehmend fehlerhafte Messwerte. Es stellt sich daher die Frage: Wie kann man den veröffentlichten Rauschwertspezifikationen eines Lasers vertrauen, wenn handelsübliche Prüfgeräte diesen tatsächlich nicht messen können?
Dieser technische Leitfaden von Laser Quantum (einer Marke von Novanta) dokumentiert die dreistufige, firmeneigene Methodik, mit der Laser Quantum das Rauschen seiner sichtbaren CW-Laser unter 0,02 % RMS misst – einschließlich eines Frontends mit Keramikplatten-Diffusor (ohne ND-Filter), eines speziell angefertigten 6-MHz-Fotodetektors, eine schnelle Mittelwertbildung mit 1.024 Abtastwerten sowie einen mindestens 300-stündigen Einbrenntest, bei dem jeder Laser vor dem Versand anhand der Konstruktionsspezifikationen überprüft wird.
Zu den wichtigsten Erkenntnissen gehören:
- Warum Laser mit Frequenzverdopplung im Resonator ein inhärentes Rauschen von ~3 % RMS aufweisen – das seit langem bekannte „Green-Problem“
- Wie die Innovationen von Laser Quantum im Bereich der Resonatoren und Elektronik diesen Rauschpegel über 17 Jahre hinweg auf unter 0,02 % RMS gesenkt haben
- Wann die Messung des Laserrauschens am wichtigsten ist: beim Ti:Saphir-Pumpen, wo die 800-kHz-Übertragungsfunktion darüber entscheidet, was überlebt
- Was das dreistufige Messsystem beinhaltet: Diffusor mit Keramikplatte, 6-MHz-Fotodetektor, Mittelwertbildung über 1.024 Messwerte, 300-stündiger Einbrenntest
- Ein praktisches Verständnis dafür, warum Rauschspezifikationen eine Infrastruktur auf Herstellerebene erfordern, um eine genaue Überprüfung zu gewährleisten
Laden Sie das vollständige technische Dokument herunter, um die 17-jährige Zeitachse der RMS-Rauschreduzierung, die dreistufige Messmethodik, die Laser Quantum bei jedem ausgelieferten Laser anwendet, sowie die technischen Gründe für die Leistung unter 0,02 % RMS zu erfahren – bevor Sie ein Ti:Saphir-Experiment mit einem Pumplaser durchführen, den Sie nicht unabhängig überprüfen können.
