Femtosekunden Metrologie
Dr. Thomas Udem (MPI für Quantenoptik, Garching)

Ein einfacher kompakter Apparat, bestehend aus nur einem Laser, wird beschrieben, der in der Lage ist, eine Radiofrequenz im MHz oder GHz Bereich phasenkohärent in den optischen Frequenzbereich von einigen 1014 Hz zu multiplizieren. Mit dieser Methode lässt sich die Frequenz eines Lasers zur hoch auflösenden Spektroskopie direkt auf eine Cs Atomuhr stabilisieren. Dies ermöglicht optische Frequenzmessungen mit bisher unerreichter Genauigkeit. Als optisches Uhrwerk in einer optischen Atomuhr eingesetzt, sollte die Zeitmessung um bis zu 1000- fach genauer als mit den besten bisher verfügbaren Cs Atomuhren möglich sein sollte. Außerdem kann man mit der gleichen Methode erstmals die Phase der optischen Trägerwelle relativ zur Einhüllenden eines kurzen Pulses festlegen. Damit wurden zum ersten Mal nichtlineare Effekte, die vom genauen Verlauf der elektrischen Feldstärke, statt der Intensität abhängen beobachtet. In Zukunft soll die Methode zu wesentlich kürzeren Wellenlängen erweitert werden und so die Hochauflösende Spektroskopie bis in den weichen Röntgenbereich erlauben.