Rauscheigenschaften von passiv modengekoppelten Ytterbium-Faserlasern

Rauscharme Lasersysteme werden für zahlreiche Anwendungen wie unter anderem

die optische Frequenzmetrologie benötigt. Obwohl Faserlaser im Vergleich

zu herkömmlich genutzten Ultrakurzpuls-Titan:Saphir-Lasern schlechtere

Rauscheigenschaften aufweisen, bieten sie dennoch entscheidende Vorteile

wie die Justagefreiheit und geringe Kosten. Allerdings sind die Pulsenergien

durch die hohen auftretenden nichtlinearen Effekte limitiert. Durch die Nutzung

von ¿wave-breaking¿-freien Pulsen in normal dispersiven Faserlasern ist

es allerdings möglich die Pulsenergien gegenüber herkömmlichen Faserlasersystemen

um bis zu eine Größenordnung zu erhöhen. Bezüglich der Rauscheigenschaften

existieren für dieses Pulsregime jedoch bisher keine detaillierten

Untersuchungen.

In dieser Arbeit wurde ein entsprechendes Lasersystem realisiert, und es konnte

durch einen Vergleich eines analytischen Modells zur Berechnung der Quantenrauscheinflüsse

mit numerischen Simulationen geklärt werden, dass das analytische

Modell die Quantenrauscheinflüsse um bis zu 14 dB unterschätzt. Eine

Messung des entsprechenden Phasenrauschens der Repetitionsrate zeigte

eine optimale Übereinstimmung mit den Ergebnissen der numerischen Simulationen,

wodurch gezeigt werden konnte, dass die Rauscheinflüsse nur durch

Quantenfluktuationen dominiert waren.