CoSy-Kopf und Ansteuerungsmodul für Doppler-freie Sättigungsspektroskopie

CoSy

Kompaktes Modul für Doppler-freie Sättigungsspektroskopie

Das CoSy-System ist ein kompakter Aufbau für die Doppler-freie Sättigungsspektroskopie. Die damit erzeugten Signale bilden Wellenlängenstandards, die zur hochpräzisen Stabilisierung durchstimmbarer Laser verwendet werden können.

Der CoSy-Messkopf enthält den Aufbau für die Doppler-freie Sättigungsspektroskopie. Er ist erhältlich mit Cäsium-, Rubidium- oder Kalium-Zelle (andere Zellen auf Anfrage) Das Steuergerät CoSyControl enthält die Elektronik zur Versorgung des Messkopfes und zur Signalaufbereitung

Üblicherweise geschieht die Doppler-freie Sättigungsspektroskopie in einem relativ aufwändigen opto-mechanischen Aufbau mit einer Vielzahl von präzise zu justierenden Komponenten. Dieser Aufbau wurde in dem sehr kompakten CoSy-System integriert, gemeinsam mit der für die Detektion der Teilstrahlen erforderlichen Elektronik.

An den vorhandenen Ausgängen kann direkt (z.B. mit einem Oszilloskop) ein Doppler-freies Sättigungsspektrum beobachtet werden. So kann der verwendete Laser auf eine der detektierten atomaren Linien stabilisiert werden (z.B. mit LaseLock). Hierdurch erzielt man problemlos eine Langzeit-Stabilität der Laserfrequenz unter 1 MHz (relative Genauigkeit von ca. 10-9).

CoSy-Kopf und Ansteuerungsmodul für Doppler-freie Sättigungsspektroskopie

CoSy-I2

Kompaktes Modul für Doppler-freie Sättigungsspektroskopie

TEM Messtechnik präsentiert mit dem CoSy-I2 ein neues kompaktes Modul für Doppler-freie Sättigungsspektroskopie mit molekularem Jod als absorbierendem Gas.

Für den Einsatz von cw-Einzelfrequenzlasern in der Hochpräzisionsmesstechnik ist in vielen Fällen eine genaue Bestimmung (und manchmal sogar Stabilisierung) ihrer Schwingungsfrequenz Voraussetzung. Glücklicherweise liefert uns die Natur allgegenwärtige Standards, auf die die optischen Frequenzen zurückgeführt werden können: Elektronische Übergänge in Atomen und Molekülen fallen oft mit der Emission oder Absorption von Licht in einem engen Frequenzintervall („Spektrallinien“) zusammen. Eine optische Frequenz zu bestimmen bedeutet also einfach, die Emission oder Absorption des Lichts durch die Materie nachzuweisen („Spektroskopie“). Der jodstabilisierte Helium-Neon-Laser ist eines der Lehrbuchbeispiele für diese Methode.

Für sichtbares Licht ist ein Dampf aus Jodmolekülen ein guter Kandidat für ein solches Frequenznormal, da er ein dichtes Linienspektrum bis zu 583 THz (bis 514 nm) mit einer natürlichen Linienbreite von nur etwa 380 kHz liefert. Seine optischen Eigenschaften wurden daher eingehend untersucht. Das BIPM empfiehlt sogar, bestimmte Absorptionslinien für die Realisierung des Messgeräts zu verwenden (als ein bestimmtes Vielfaches der Wellenlänge eines auf die Jod-Absorptionsfrequenz stabilisierten Lasers), zum Beispiel die a10-Komponente des Übergangs R(56)32-0 bei 563 260 224 MHz.

CoSy-I2 Absorptions-Spektrum
Typisches Absorptionsspektrum des I2-Moleküls rot: Doppler-verbreitert, blau: Doppler-freie Hyperfeinstruktur, gemessen mit einem CoSy-I2

Preise (EU-Länder):

ItemDescriptionUnit Price (EUR)
CoSy Fc Rb-Cs-KCompact saturation spectroscopy unit, cell filled with rubidium, cesium and potassium, including fiber coupler and coil for magnetic field compensation3700,00€
CoSy-I2-532Compact saturation spectroscopy unit, cell filled with iodine, including fiber coupler, for 532nm4392,00€
CoSy-I2-633Compact saturation spectroscopy unit, cell filled with iodine, including fiber coupler, for 633nmon request

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