Advanced Ligo
Weiterer Hochleistungslaser für die Wellenjäger
Das dritte Lasersystem für die amerikanischen Gravitationswellendetektoren ›Ligo‹ wurde von Hannover nach Hanford, Washington verschickt.
Ab 2014 sollen an den Ligo-Standorten Hanford und Livingston die ersten direkten Messungen winziger Raumzeit-Änderungen durchgeführt werden. Diese Gravitationswellen wurden vor über 90 Jahren von Albert Einstein vorausgesagt. 1974 gelang es Russell A. Hulse und Joseph H. Taylor, Gravitationswellen indirekt nachzuweisen, wofür sie 1993 den Nobelpreis erhielten. Jetzt soll der erstmalige direkte Nachweis von Gravitationswellen folgen.
Um die hohen Messanforderungen für Gravitationswellen erfüllen zu können, sind Laseroszillatoren höchster Strahlqualität und Belastbarkeit gefragt. Wissenschaftler des Laser Zentrums Hannover (LZH) und des Albert-Einstein-Instituts Hannover (AEI) haben gemeinsam mit der Firma neoLASE in insgesamt 10 Jahren mehrere Prototypen mit jeweils verbesserter Leistungsfähigkeit entwickelt. Das aktuelle Lasersystem für die Advanced Ligo-Phase ist mit einer Ausgangsleistung von etwa 200 W bei einer Wellenlänge von 1064 nm um einen Faktor 5 leistungsstärker als Laser der vorausgegangenen Phase ›Enhanced LIGO‹.
Die Laser sind für die eigentliche Messung in einem Michelson-Interferometer verantwortlich. Dieses Interferometer ist im Vakuum in den rechtwinklig zueinander stehenden, 4km langen Armen des Observatoriums untergebracht. Durchquert eine Gravitationswelle das Observatorium, ändern sich die relativen Längen der Arme des Interferometers. Während der eine Arm gedehnt wird, verkürzt sich der andere Arm, was eine Phasenverschiebung der Teilwellen des Laserlichtes bewirkt. Die dabei auftretende Interferenz ändert die Intensität des gemessenen Lichtes am Ausgang des Interferometers. Der Aufbau erlaubt, einen relativen Unterschied in den beiden Armlängen von 10-22 zu messen.
Die Forscher von LZH und AEI haben ihre Arbeit nach dieser vorerst letzten Auslieferung nicht abgeschlossen: Sie befassen sich bereits mit der Entwicklung von Lasern für ››Gravitationswellendetektoren der 3. Generation‹‹.
Ab 2014 sollen an den Ligo-Standorten Hanford und Livingston die ersten direkten Messungen winziger Raumzeit-Änderungen durchgeführt werden. Diese Gravitationswellen wurden vor über 90 Jahren von Albert Einstein vorausgesagt. 1974 gelang es Russell A. Hulse und Joseph H. Taylor, Gravitationswellen indirekt nachzuweisen, wofür sie 1993 den Nobelpreis erhielten. Jetzt soll der erstmalige direkte Nachweis von Gravitationswellen folgen.
Innenleben des 200-W-Laseroszillators für Ligo
Um die hohen Messanforderungen für Gravitationswellen erfüllen zu können, sind Laseroszillatoren höchster Strahlqualität und Belastbarkeit gefragt. Wissenschaftler des Laser Zentrums Hannover (LZH) und des Albert-Einstein-Instituts Hannover (AEI) haben gemeinsam mit der Firma neoLASE in insgesamt 10 Jahren mehrere Prototypen mit jeweils verbesserter Leistungsfähigkeit entwickelt. Das aktuelle Lasersystem für die Advanced Ligo-Phase ist mit einer Ausgangsleistung von etwa 200 W bei einer Wellenlänge von 1064 nm um einen Faktor 5 leistungsstärker als Laser der vorausgegangenen Phase ›Enhanced LIGO‹.
Die Laser sind für die eigentliche Messung in einem Michelson-Interferometer verantwortlich. Dieses Interferometer ist im Vakuum in den rechtwinklig zueinander stehenden, 4km langen Armen des Observatoriums untergebracht. Durchquert eine Gravitationswelle das Observatorium, ändern sich die relativen Längen der Arme des Interferometers. Während der eine Arm gedehnt wird, verkürzt sich der andere Arm, was eine Phasenverschiebung der Teilwellen des Laserlichtes bewirkt. Die dabei auftretende Interferenz ändert die Intensität des gemessenen Lichtes am Ausgang des Interferometers. Der Aufbau erlaubt, einen relativen Unterschied in den beiden Armlängen von 10-22 zu messen.
Die Forscher von LZH und AEI haben ihre Arbeit nach dieser vorerst letzten Auslieferung nicht abgeschlossen: Sie befassen sich bereits mit der Entwicklung von Lasern für ››Gravitationswellendetektoren der 3. Generation‹‹.
