Weitere DFG-Förderung für Forschung in der Quantenmetrologie

Die von Prof. Dr. Christian Rembe geleitete Abteilung Messtechnik am IEI forscht bereits seit mehreren Jahren erfolgreich mit Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG den Einsatz von Squeezed Light in der industriellen Messtechnik zusammen in enger Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Roman Schnabel von der Universität Hamburg. Bisher konnte gezeigt werden, dass sich die auf der Verschränkung von Photonen basierende Technologie zur Rauschreduktion erfolgreich im Infrarotbereich bei heterodynen Interferometern einsetzen lässt. Heterodyne Interferometer sind sehr robust und haben sich daher im industriellen Einsatz bewährt. Vor der Forschung am IEI wurde Squeezed Light bisher nur in der Grundlagenforschung, z.B. bei Gravitationswellendetektoren in sogenannten homodynen Interferometern, eingesetzt. Obwohl Infrarot-Interferometer für viele Anwendungen von Vorteil sind, sind sie für mikroskopische Messungen nicht gut geeignet, da die laterale Auflösung proportional zur Wellenlänge ist. Die Messung von kleinen Strukturen oder bei der Schwingungsmessung bei hohen Frequenzen mit einem minimalen Laserfokusdurchmesser erfordert kurze Wellenlängen im sichtbaren Bereich. Daher wird die Arbeitsgruppe Messtechnik zusammen mit der Universität Hamburg in einem nun bewilligten Folgeprojekt Squeezed-Light-Interferometrie im sichtbaren Wellenlängenbereich erforschen. Dazu wird die Universität Hamburg neue Methoden zur Erzeugung von Quetschlicht (englisch Squeezed Light) im grünen Wellenlängenbereich untersuchen, während das IEI ein geeignetes interferometrisches Messmikroskop erarbeitet, mit welchem die Oberfläche mit Squezzed Light interferometrisch und mit hoher lateraler Auflösung abgetastet werden kann. Ziel ist es dabei, Oberflächen mit Auslenkungsauflösungen von unter einem Femtometer pro Wurzelhertz mit einem Laserfokus mit einem Durchmesser unter einem Mikrometer untersuchen zu können. Anwendungen sind die Schwingungsmessung bei hohen Frequenzen (> 1 MHz) und die Messung von polierten spiegelnden Oberflächen. Insgesamt fördert die DFG das Fortsetzungsprojekt „Gequetschtes Licht bei sichtbarer Wellenlänge für augensichere Oberflächenmikroskopie mit hoher räumlicher Auflösung“ an der TU Clausthal mit 441 T€ über drei Jahre (DFG-Projektnummer 431078650).