DE102009014120A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Generierung zweier relativ zueinander frequenzstabiler Lichtwellen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Generierung zweier relativ zueinander frequenzstabiler Lichtwellen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Generierung zweier relativ zueinander frequenzstabiler Lichtwellen (3, 11), bei dem mit einem Kontroll-Lichtstrahl (3) und einem ersten Signal-Lichtstrahl (4) eine Ansammlung von Teilchen eines Lambda-Systems beleuchtet wird, wobei der Kontroll-Lichtstrahl (3) und der Signal-Lichtstrahl (4) in der jeweiligen Wellenlänge und relativen Wellenlängendifferenz zueinander auf den Bereich einer Dunkelresonanz der Teilchen des Lambda-Systems abgestimmt werden und sich ein kohärenter Dunkelzustand der Teilchen des Lambda-Systems ausbildet, wonach der Kontroll-Lichtstrahl (3) und der erste Signal-Lichtstrahl (4) abgeschaltet werden und nach einer Beleuchtungspause der Kontroll-Lichtstrahl (3) wieder eingeschaltet wird und die Teilchen des Lambda-Systems mit dem Kontroll-Lichtstrahl (3) beleuchtet werden, wobei durch die Beleuchtung mit dem Kontroll-Lichtstrahl (3) ein zweiter Signal-Lichtstrahl (11) von den Teilchen des Lambda-Systems generiert wird, der relativ zum Kontroll-Lichtstrahl (3) eine Frequenzdifferenz aufweist, die der Frequenzdifferenz der beiden Grundzustände der Teilchen des Lambda-Systems entspricht. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, insbesondere zur Magnetfeld-Vermessung und insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Generierung zweier relativ zueinander frequenzstabiler Lichtquellen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere zur Vermessung von Magnetfeldern zumindest hinsichtlich der Magnetfeldstärke, gegebenenfalls auch der Richtung.
  • Zwei relativ zueinander frequenzstabile Lichtwellen, beispielsweise Laserstrahl-Lichtwellen, werden oftmals für spektroskopische oder sonstige messtechnische Anwendungen benötigt. Dabei kommt es neben einer gewünschten Bandbreite, insbesondere einer gewünschten Schmalbandigkeit der verwendeten Laserstrahlen insbesondere darauf an, dass die beiden Laserstrahlen zueinander einen gewünschten Frequenz- bzw. Wellenlängenabstand mit möglichst hoher Genauigkeit einhalten. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, die beiden zueinander frequenzstabilen Lichtwellen beispielsweise für messtechnische Aufgaben zu verwenden oder aber eine in bzw. mit den Lichtwellen verbundene Information, insbesondere der Frequenz- bzw. Wellenlängenabstand zwischen den Lichtwellen in messtechnischen Anwendungen zu vermessen, besonders dann, wenn dieser Abstand durch von außen aufgeprägte Umstände veränderlich ist und so aus diesem Abstand Messinformationen bezüglich bestimmter, zu untersuchender Größen zu gewinnen.
  • Übliche Verfahren zur Erzielung von zwei Lichtwellen, insbesondere Laserlichtwellen mit festem Frequenzabstand zueinander, bedingen neben der zunächst grundsätzlichen Erzeugung des Laserlichtes weitere technische Maßnahmen, um das Frequenzspektrum hinsichtlich Bandbreite und Lage kontrollieren zu können. Dabei wird beispielsweise auf resonatorinterne Maßnahmen zurückgegriffen, wie z. B. die Modenselektion, Modenkopplungsmechanismen etc.
  • Als nachteilig wird es bei derartigen Maßnahmen empfunden, dass alle diese Maßnahmen durch äußere Randbedingungen beschränkt sind, wie z. B. Auflösungsvermögen, technische Justagemöglichkeiten etc. Ideale, lediglich durch natürliche Effekte beschränkte Auflösungen bzw. Genauigkeiten können jedoch grundsätzlich mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen nicht erzielt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Generierung zweier relativ zueinander frequenzstabiler Lichtwellen, wie beispielsweise Laserstrahlen zur Verfügung zu stellen, ebenso wie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, insbesondere zum Zweck der Vermessung von Magnetfeldern bereitzustellen, mit denen eine möglichst hohe Frequenzstabilität der Lichtwellen, insbesondere Laserlichtwellen, zueinander erzielt wird, die in besonders bevorzugter Ausgestaltung lediglich beschränkt ist durch zugrunde liegende physikalische Effekte bzw. Naturgesetzmäßigkeiten, insbesondere jedoch nicht durch technische Beschränkung.
  • Die Aufgabe wird für das Verfahren dadurch gelöst, dass mit einem Kontroll-Lichtstrahl und einem ersten Signal-Lichtstrahl eine Ansammlung von Teilchen eines Lambda-Systems beleuchtet wird, wobei der Kontroll-Lichtstrahl und der Signal-Lichtstrahl in der jeweiligen Wellenlänge und relativen Wellenlängendifferenz zueinander auf den Bereich einer Dunkelresonanz der Teilchen des Lambda-Systems abgestimmt werden und sich ein kohärenter Dunkelzustand der Teilchen des Lambda-Systems ausbildet, wonach erfindungsgemäß der Kontroll-Lichtstrahl und der erste Signal-Lichtstrahl abgeschaltet werden und nach einer Beleuchtungspause der Kontroll-Lichtstrahl wieder eingeschaltet wird und die Teilchen des Lambda-Systems mit dem Kontroll-Lichtstrahl beleuchtet werden, wobei durch die Beleuchtung mit dem Kontroll-Lichtstrahl ein zweiter Signal-Lichtstrahl von den Teilchen des Lambda-Systems generiert wird, der relativ zum Kontroll-Lichtstrahl eine Frequenzdifferenz aufweist, die der Frequenzdifferenz der beiden Grundzustände der Teilchen des Lambda-Systems entspricht.
  • Es wird hier unter einem Lambda-System eine solche Ansammlung von Teilchen verstanden, die ein Dreiniveausystem ausbilden mit zwei energetisch aus einander insbesondere nur leicht auseinander liegenden Grundzuständen und einen angeregten Zustand. Die Teilchen des Lambda-System können gebildet werden z. B. von Atomen, Ionen oder auch Molekülen.
  • Es kann damit mit einem ersten Lichtstrahl, dem sogenannten Kontroll-Lichtstrahl, ein optisches Pumpen stattfinden, um Elektronen aus dem einen Grundzustand in das angeregte Niveau zu übertragen, wobei sodann das angeregte Niveau statistisch zerfällt und dabei einige der Elektronen in den Ausgangszustand zurückkehren bzw. in den eingangs genannten anderen Grundzustand.
  • Mit einem zweiten Lichtstrahl, insbesondere dem hier genannten ersten Signal-Lichtstrahl, kann eine Anregung aus dem zweiten Grundzustand in den angeregten Zustand erfolgen, wobei ebenso statistisch ein Zerfall aus diesem angeregten Zustand erfolgt, entweder in den Ausgangszustand zurück oder in den jeweils anderen Grundzustand. Aufgrund dieser Niveauübergänge zwischen den Grundzuständen und der Einschaltung des angeregten Zustandes spricht man hinsichtlich einer bildlichen Darstellung dieser Zusammenhänge von einem Lambda-System, da die Verbildlichung der Übergänge dem griechischen Buchstaben Lambda ähnelt.
  • Werden beide Lichtstrahlen, nämlich hier Kontroll-Lichtstrahl und Signal-Lichtstrahl gleichzeitig in ein solches Lambda-System eingestrahlt, so kann der Effekt einer Dunkelresonanz auftreten, welcher besagt, dass das Licht weder des Kontrolllichtstrahls noch des Signal-Lichtstrahls absorbiert wird. Eine solche Resonanz wird als Dunkelresonanz bezeichnet, da aufgrund mangelnder Absorption keinerlei Fluoreszenzerscheinung unter dieser Bedingung entsteht.
  • Der Zustand einer Dunkelresonanz bildet sich dabei aus unter der Bedingung, dass beide Lichtstrahlen so abgestimmt werden, dass zum einen mit diesem die jeweilige Anregung aus einem der Grundzustände in den angeregten Zustand erfolgen kann und dass andererseits weiterhin die Wellenlängen bzw. Frequenzdifferenz zwischen diesen beiden Signal-Lichtstrahlen im Bereich der Größe der Energiedifferenz zwischen den beiden Grundzuständen liegt.
  • Dabei ist festzuhalten, dass eine solche Dunkelresonanz nicht nur auftritt, wenn mit der Energiedifferenz von Kontroll- und Signal-Lichtstrahl exakt die Energiedifferenz zwischen den beiden Grundzuständen getroffen wird, sondern auch in einem Bereich darum herum. Ein dunkelresonanter Zustand, der auch als kohärenter Dunkelzustand der Teilchen des Lambda-Systems bezeichnet wird, stellt sich also auch ein, wenn eine Abstimmung der beteiligten Laserstrahlen lediglich ungefähr im richtigen Wellenlängenbereich bzw. in der richtigen Wellenlängendifferenz gegeben ist. Es bedarf daher keiner besonderen Stabilisationsmaßnahmen, um die beiden eingangs verwendeten Lichtstrahlen abzustimmen, so dass Frequenz- bzw. Wellenlängenfluktuationen für die Erzeugung einer Dunkelresonanz einer solchen Ansammlung von Teilchen eines Lambda-Systems im Wesentlichen unbeachtlich sind.
  • Ein so erreichter Zustand wird auch als kohärenter Dunkelzustand der Teilchen des Lambda-Systems bezeichnet, da sich unter der Bedingung der Einstrahlung beider Lichtstrahlen für alle betroffenen Teilchen des betrachteten Systems, die den Lichtstrahlen ausgesetzt sind, eine feste Population der beteiligten Grund-Zustände ergibt, die im Wesentlichen von der Intensität der beiden beteiligten Lichtstrahlen, insbesondere Laserstrahlen, abhängt. Die beiden Grundzustände der Teilchen eines solchen Lambda-Systems sind demnach aneinander über den angeregten Zustand gekoppelt, so dass alle Teilchen des betrachteten Systems denselben Zustand aufweisen und demnach ein solcher Zustand als kohärent bezeichnet wird gegenüber den ansonsten vorherrschenden Zuständen, bei denen nach einer Anregung mit lediglich einem der Lichtstrahlen das angeregte Niveau spontan und statistisch zerfällt.
  • Die Erfindung macht sich nun zunutze, dass in einer Beleuchtungspause, bei welcher sowohl Kontroll-Lichtstrahl als auch Signal-Lichtstrahl abgeschaltet werden bzw. zumindest nicht mehr die Ansammlung von Teilchen durchleuchten, der erhaltene kohärente Dunkelzustand zeitlich stabil erhalten bleibt, insbesondere sofern interne, insbesondere thermische Prozesse und Relaxationsprozesse in der Teilchenansammlung vernachlässigt werden.
  • Nach einer Beleuchtungspause, wenn der Kontroll-Lichtstrahl wieder eingeschaltet wird bzw. wieder die Ansammlung von den Teilchen des Lambda-Systems durchleuchtet, wird durch die Beleuchtung mit dem Kontroll-Lichtstrahl ein zweiter Signal-Lichtstrahl von den Teilchen des Lambda-Systems selbst generiert, der an die Wellenlänge des Kontroll-Lichtstrahls aufgrund der kohärenten Zustände aller Teilchen gekoppelt ist und relativ zum Kontroll-Lichtstrahl eine Frequenzdifferenz aufweist, die exakt der Frequenzdifferenz der beiden Grundzustände der Teilchen des Lambda-Systems entspricht.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach eine Frequenzstabilität der beiden ausgehenden Lichtwellen erreicht, nämlich zwischen dem Kontroll-Lichtstrahl, der zum einen in das System hineingeleuchtet wird und auch dieses wieder verlässt sowie dem erzeugten zweiten Signal-Lichtstrahl erzeugt, die zumindest im Wesentlichen nicht mehr durch äußere Umstände, wie Justagemöglichkeiten, Konstruktionen oder sonstige mechanische Grenzen beschränkt ist, sondern sich im Wesentlichen exakt durch den physikalisch gegebenen energetischen Unterschied zwischen den Grundzuständen ergibt.
  • Dabei ist festzustellen, dass bei einer Änderung der Wellenlänge des Kontroll-Lichtstrahls der Abstand des erzeugten zweiten Signal-Lichtstrahls zu diesem Kontroll-Lichtstrahl unverändert bleibt, somit also die Zentralfrequenz des zweiten Signalstrahls verändert werden kann durch eine Veränderung der Frequenz bzw. Wellenlänge des Kontroll-Lichtstrahls. Es besteht so auch die Möglichkeit der Abstimmung der Lichtwellen unter Beibehaltung der Frequenzstabilität relativ zueinander.
  • Als ein mögliches Lambda-System können beispielsweise thermische oder auch abgekühlte Alkaliatome eingesetzt werden, die zwei Grundzustände aufweisen, insbesondere die durch eine Hyperfeinstrukturaufspaltung erzeugt sind und weiterhin einen angeregten Zustand haben. Beispiele hierfür sind Rubidium und Caesium, die besonders bevorzugt eingesetzt werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird besonders bevorzugt derart durchgeführt, dass die eingangs genannte Beleuchtungspause eine Mikrosekunde bis eine Millisekunde dauert. In besonders bevorzugter Ausgestaltung wird die Beleuchtungspause zu 10–50 Mikrosekunden gewählt. Dabei wird insbesondere durch die Beschränkung der Beleuchtungspause auf 50 Mikrosekunden dem Umstand Rechnung getragen, dass Relaxationsprozesse sowie auch thermische Bewegungen der Teilchen des Lambda-Systems innerhalb dieser zeitlichen Bereiche vernachlässigbar bleiben. Das Verfahren kann jedoch auch mit Pausen kürzer als 1 Mikrosekunde bzw. länger als 1 Millisekunde durchgeführt werden. Grundsätzlich kann die Pause im Bereich von einigen Nanosekunden bis zu einer Sekunde sein.
  • Insbesondere um eine thermische Bewegung der Teilchen des Lambda-Systems zu begrenzen, kann es auch vorgesehen sein, die Teilchen dieses Lambda-Systems innerhalb eines Puffergases in einer Gaszelle zu verwenden, um so die mittlere freie Weglänge der Teilchen des Lambda-Systems herabzusetzen und somit die Verweilzeit dieser Teilchen in dem räumlichen Überlagerungsgebiet von Kontroll- und Signal-Lichtstrahl zu vergrößern.
  • In einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass der Kontroll-Lichtstrahl und der erste Signal-Lichtstrahl generiert werden durch Strahlteilung eines Laser-Lichtstrahls, insbesondere von einer Laserdiode, wobei wenigstens einer der Teilstrahlen, bevorzugt der Signal-Lichtstrahl, einen akustooptischen Modulator oder einen elektrooptischen Modulator durchläuft, wobei als erster Signalstrahl sodann ein Strahl einer Beugungsordnung des verwendeten Modulators verwendet wird.
  • Bevorzugterweise handelt es sich um einen Strahl der ersten Beugungsordnung, der zur nullten Ordnung und damit gleichzeitig zur Wellenlänge des anderen Teilstrahls, also des Kontroll-Lichtstrahls, einen Frequenzabstand aufweist, welcher der Modulationsfrequenz entspricht, mit welcher der Modulator angesteuert wird, um das Beugungsgitter innerhalb des Modulators zu erzeugen. Es besteht hier also die Möglichkeit, durch eine Frequenzabstimmung des Modulators die Wellenlänge der gewählten Beugungsordnung, insbesondere der ersten Beugungsordnung und damit des ersten Signal-Lichtstrahls, relativ zum Kontroll-Lichtstrahl einzustellen.
  • Es besteht so eine einfache Möglichkeit, durch Abstimmung der verwendeten Laserlichtquelle, hier besonders bevorzugt einer Laserdiode, die ausgehende Wellenlänge so einzustellen, dass sie dem Übergang zwischen einem der Grundzustände und dem angeregten Zustand der Teilchen des Lambda-Systems entspricht, wohingegen dann im zweiten Teilstrahl mit Hilfe des genannten Modulators durch Beugungseffekte ein Signal-Lichtstrahl erzeugt wird, der um die Frequenz des Modulators relativ zum Kontroll-Lichtstrahl verschoben ist. Es kann so durch Abstimmung der Modulator-Frequenz zum einen der Signal-Lichtstrahl eingestellt werden, um die Absorption vom zweiten Grundzustand in denselben angeregten Zustand zu erreichen und gleichzeitig durch Wahl der Differenz zwischen den beiden Wellenlängen die geforderte Bedingung einer Dunkelresonanz bei dem betrachteten Lambda-System zu erfüllen.
  • Alternativ können auch durch Modulation des Lasers, z. B. Diodenlasers Seitenbänder im Frequenzraum aufgeprägt werden. In dieser Form würde der Träger als Kontroll-Lichtstrahl und das erste Seitenband als Signal-Lichtstrahl dienen. Durch Veränderung der Modulation kann hier die Abstimmung der beiden Strahlen zueinander erfolgen.
  • Grundsätzlich ist festzuhalten, dass eine Dunkelresonanz, wie sie in konkreten Lambda-Systemen, wie beispielsweise Rubidium und Caesium auftritt, nicht unendlich schmalbandig ist, sondern eine natürliche Breite aufweist, so dass für die beiden in das Lambda-System eingestrahlten Lichtwellen keine besondere Exaktheit an die Einstellung der Wellenlänge und Wellenlängendifferenz gefordert ist, solange lediglich sich die Differenz zwischen den beiden betrachteten Wellen innerhalb der Linienbreite der Dunkelresonanz befindet, um so in den Teilchen des betrachteten Lambda-Systems den kohärenten Dunkelzustand zu erzeugen.
  • Es wird demnach für die Erfindung als besonders vorteilhaft empfunden, dass keine besondere Genauigkeit an die Abstimmung der Eingangslaserstrahlen zu stellen ist, solange lediglich die Dunkelresonanz innerhalb von deren Linienbreite erfüllt ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass unabhängig von den eingestrahlten Laserstrahlen das Laserlicht bzw. die Lichtwellen, die das System verlassen, eine feste natürliche Kopplung aufweisen, die durch das verwendete Lambda-System selbst gegeben ist.
  • Es besteht die Möglichkeit, das hier beschriebene Verfahren in verschiedene Richtungen weiter zu bilden bzw. anzuwenden.
  • So besteht einerseits die Möglichkeit, die das Lambda-System verlassenden Lichtwellen, insbesondere Laserstrahlen, von denen der zweite Signal-Lichtstrahl vom System selbst erzeugt ist, für weitere Aufgaben zu verwenden, wie beispielsweise messtechnische Aufgaben, bei welchen beide Lichtstrahlen oder zumindest der Signal-Lichtstrahl zum Einsatz kommt.
  • Darüber hinaus besteht in anderen Anwendungen die Möglichkeit, die Frequenzdifferenz zwischen Kontroll-Lichtstrahl und Signal-Lichtstrahl zu ermitteln und so messtechnische Aufgaben vorzunehmen unter Einbezug des Lambda- Systems. Insbesondere kann in einer möglichen Anwendung die exakte Energiedifferenz zwischen den beteiligten Grundzuständen des betrachteten Lambda-Systems vermessen werden.
  • Dabei besteht insbesondere auch die Möglichkeit, Energiedifferenzen zu vermessen mit diesem Verfahren, wenn sich die Energieniveaus der Grundzustände des betrachteten Lambda-Systems durch äußere Einflüsse, wie beispielsweise Magnetfelder, ändern.
  • Unter Berücksichtigung unverschobener Grundzustände kann beispielsweise die Frequenzdifferenz zwischen den Grundzuständen verwendet werden, um als ein Zeitmaß für Uhren, sogenannte Atomuhren, zu dienen. Insbesondere die Energiedifferenz der Caesiumatome in den beiden Grundzuständen ist als Zeitmaß für Atomuhren standardmäßig verwendet und kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens in besonders hoher Genauigkeit festgestellt werden.
  • Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das betrachtete Lambda-System äußeren Magnetfeldern auszusetzen, d. h. Magnetfeldern, die zusätzlich zum Erdmagnetfeld wirken oder aber auch das Erdmagnetfeld selbst auszumessen unter Berücksichtigung der sogenannten Zeemann-Aufspaltung der Grundzustände des Lambda-Systems innerhalb des betrachteten Magnetfeldes.
  • In einer möglichen Anwendung, bei welcher eine magnetfeldbedingte Grundzustandsaufspaltung des betrachteten Lambda-Systems unbeachtet bleiben soll, kann es vorgesehen sein, den Kontroll-Lichtstrahl und den ersten Signal-Lichtstrahl in jeweils linearer, insbesondere gleichorientierter Polarisation, räumlich in den Teilchen des Lambda-Systems zu überlagern, wodurch sich ein Frequenzabstand zwischen Kontroll- und erzeugtem zweiten Signal-Lichtstrahl ergibt, der exakt der Energiedifferenz der beteiligten Grundzustände ohne Berücksichtigung eines eventuellen Magnetfeldes entspricht. Gerade bei dieser Art der Durchführung des Verfahrens besteht die Möglichkeit, eine ermittelte Frequenzdifferenz zwischen Signal- und Kontroll-Lichtstrahl als Zeitmaß für Uhren zu verwenden.
  • In einer anderen Anwendung, bei welcher Kontroll-Lichtstrahl und erster Signal-Lichtstrahl in entgegengesetzt zirkularen Polarisationen die Teilchen eines Lambda-Systems durchlaufen, wird durch die Zirkularität der Polarisationen bewirkt, dass aufgrund eines Magnetfeldes Zeemann-aufgespaltete Grundzustandsniveaus durch Wahl der Wellenlängen und Wellenlängendifferenz zwischen Kontroll-Lichtstrahl und Signal-Lichtstrahl ausgewählt und in Dunkelresonanz ein kohärenter Dunkelzustand unter Einschluss dieser ausgewählten Grundzustände erzeugt werden kann, so dass sich nach Ermittlung der Frequenzdifferenz zwischen Kontroll-Lichtstrahl und erzeugtem zweiten Signal-Lichtstrahl eine Information über die Stärke des wirkenden Magnetfeldes ermitteln lässt unter Zugrundelegung der Kenntnis der Grundzustandsaufspaltung in Abhängigkeit des Magnetfeldes.
  • Um hier eine entgegengesetzte zirkulare Polarisation der beiden beteiligten einfallenden Lichtstrahlen zu erzeugen, besteht z. B. die Möglichkeit, diese Lichtstrahlen aus einem ursprünglichen Laser-Lichtstrahl einer Laserdiode mittels eines polarisierend wirkenden Strahlteilerwürfels abzuspalten, wodurch sich zwei Teillichtstrahlen mit senkrecht zueinander stehender Polarisation ergibt, woraufhin die beiden überlagerten Strahlen im weiteren Strahlverlauf noch vor den Teilchen des Lambda-Systems eine Lambda-Viertelplatte durchlaufen und so bei korrekter Einstellung dieser Lambda-Viertelplatte entgegengesetzte zirkulare Polarisationen dieser Strahlen erzielt werden.
  • Es besteht darüber hinaus bei einer solchen Anordnung auch die Möglichkeit der späteren räumlichen Trennung von Signal- und Kontroll-Lichtstrahl durch eine erneute Anordnung von Lambda-Viertelplatte und polarisierend wirkendem Strahlteiler.
  • Um die Frequenzdifferenz zwischen Kontroll-Lichtstrahl und erzeugtem zweiten Signal-Lichtstrahl ermitteln zu können, kann es in einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens vorgesehen sein, dass der Kontroll-Lichtstrahl und der zweite Signal-Lichtstrahl auf einem Intensitätsdetektor überlagert werden.
  • Es wird so mit dem Intensitätsdetektor ein elektrisches Signal erzeugt, welchem ein Sinussignal mit der Frequenzdifferenz von Kontroll- und Signal-Lichtstrahl überlagert ist. Durch weitere messtechnische Maßnahmen, wie beispielsweise Fouriertransformation, Frequenzzähler etc. besteht so die Möglichkeit, messtechnisch eine genaue Information darüber zu erhalten, wie groß exakt die Frequenzdifferenz zwischen diesen beiden Strahlen ist, indem nämlich die Frequenz der überlagerten Sinusschwingung vermessen wird. Diese Information kann sodann weiter verwendet werden, beispielsweise wie eingangs genannt als Uhrenzeitmaß oder aber auch als ein Messwert in Abhängigkeit eines wirkenden Magnetfeldes, sofern die Messung, wie zuvor beschrieben, an Zeemannaufgespalteten Grundzustandsniveaus durchgeführt wurde.
  • In einer anderen Anwendung kann es auch vorgesehen sein, dass das Verfahren eingesetzt wird zur Energiekonversion zwischen wenigstens zwei ersten Signal-Lichtwellen unterschiedlicher Wellenlänge, die jeweils mit einem Kontroll-Lichtstrahl eine Dunkelresonanz und ein Lambda-System ausbilden. Es besteht hier also die Möglichkeit, nicht nur einen Signal-Lichtstrahl, wie eingangs beschrieben zu verwenden, sondern mehrere.
  • Unter mehreren Signal-Lichtstrahlen wird auch verstanden, wenn diese von ein- und derselben Lichtquelle stammen, diese jedoch hinsichtlich der longitudinalen Moden nicht stabilisiert ist, demnach also keine Frequenz- bzw. Wellenlängenstabilität dieser Lichtwelle gegeben ist. Eine solche Lichtwelle strahlte demnach eine Vielzahl von Signal-Lichtwellen im Sinne der Erfindung aus bzw. eine Signal-Lichtwelle mit hoher Bandbreite in den Fluktuationen.
  • Hier wird erzielt, dass nach einer Beleuchtungspause und Wiedereinschaltung des Kontroll-Lichtstrahls ein einziger zweiter Signal-Lichtstrahl erzeugt wird, der wie eingangs beschrieben die in der Frequenz feste Korrelation zum Kontroll-Lichtstrahl aufweist und weiterhin aber auch die Energie der ersten Signal-Lichtstrahlen zumindest teilweise in sich vereint.
  • Es besteht so gerade die Möglichkeit, insbesondere dann, wenn die Signal-Lichtstrahlen von mehreren Signallichtquellen stammen, die Energien dieser einzelnen Lichtstrahlen in einem erzeugten zweiten Signal-Lichtstrahl zu konzentrieren, was ebenso weitere Anwendungsfelder erschließt.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin wie eingangs genannt eine Vorrichtung zur Durchführung des eingangs beschriebenen Verfahrens, insbesondere zur Magnetfeldvermessung.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung dadurch gelöst, dass eine solche Vorrichtung eine in einem ersten Gehäuse aufgenommene Lichterzeugungseinheit umfasst mit wenigstens einer Laserlichtquelle, insbesondere einem Diodenlaser, wobei in dieser Lichterzeugungseinheit zwei Lichtstrahlen zur Bildung eines Kontroll-Lichtstrahls und eines ersten Signal-Lichtstrahls erzeugbar sind und wobei der Kontroll-Lichtstrahl und der erste Signal-Lichtstrahl in ihrer Wellenlänge und ihrer relativen Wellendifferenz auf eine Dunkelresonanz von Teilchen eines gewählten Lambda-Systems abgestimmt sind oder zumindest abstimmbar sind und beide Lichtstrahlen gemeinsam und/oder einzeln an- und abschaltbar sind.
  • Hierbei wird – so wie auch zuvor – unter an- und abschaltbar im Sinne der Erfindung verstanden, dass wahlweise beeinflusst werden kann, ob die Strahlen die Teilchen des Lambda-Systems durchleuchten bzw. eine Zelle durchleuchten, in welcher die Teilchen eines betrachteten Lambda-Systems angeordnet sind.
  • Es bedarf hier nicht zwingend der Tatsache, dass die betrachteten Strahlen nach einer Abschaltung nicht mehr erzeugt werden, sondern lediglich dem Umstand, dass die Strahlen die Teilchen des Lambda-Systems nicht erreichen. Dies kann durch physikalische Schaltmechanismen oder einfaches Abblocken der Strahlen erzielt werden.
  • Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung wenigstens eine in einem zweiten Gehäuse aufgenommene Messzelleneinheit auf, die eine Messzelle umfasst, in welcher die Teilchen des Lambda-Systems angeordnet sind, z. B. innerhalb eines Puffergases und die von dem Kontroll-Lichtstrahl und dem ersten Signal-Lichtstrahl in räumlicher Überlagerung durchleuchtbar ist.
  • Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Messzelleneinheit bzw. in bevorzugter Ausführung auch mehrere Messzelleneinheiten mit einer Lichterzeugungseinheit über Freistrahlkopplung oder durch wenigstens einen Lichtwellenleiter verbunden ist, mittels dem der Kontroll-Lichtstrahl und/oder der erste Signal-Lichtstrahl von der Lichterzeugungseinheit zu einer Messzelleneinheit geleitet ist.
  • Es besteht hierbei die Möglichkeit, sowohl für den Kontroll-Lichtstrahl als auch für den Signal-Lichtstrahl jeweils einen Lichtwellenleiter einzusetzen bzw. einen gemeinsamen für beide Strahlen.
  • Es ist weiterhin bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Signalerfassungseinheit vorgesehen, die einen Intensitätsdetektor umfasst, auf dem der Kontroll-Lichtstrahl und ein in der Messzelle erzeugter zweiter Signal-Lichtstrahl überlagert sind und mit dem ein von der Intensität der überlagerten Strahlen abhängiges elektrisches Signal erzeugbar ist. Dieses elektrische Signal kann an einer Signalerfassungseinheit abgegriffen und einer weiteren elektronischen Signalauswertung zugeführt werden, beispielsweise um die Differenzfrequenz aus der Sinusüberlagerung des erfassten elektrischen Signals zu bestimmen und so auf die Energiedifferenz zwischen den Grundzuständen des betrachteten Lambda-Systems zu schließen.
  • Hierbei kann es, insbesondere dann wenn nur eine einzige Messzelleneinheit bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist, weiterhin vorgesehen sein, dass die Signalerfassungseinheit räumlich auch im Gehäuse einer Messzelleneinheit angeordnet ist, wodurch das System besonders kompakt ist.
  • Hierbei wird dann weiterhin durch die flexible Anordnung über Lichtwellenleiter zwischen Lichterzeugungseinheit und Messzelleneinheit die Möglichkeit geschaffen, die Lichterzeugung und den Ort der Vermessung eines Magnetfeldes beliebig zu wählen und demnach die Messzelleneinheit an einem gewünschten Ort zu platzieren, z. B. wenn in bevorzugter Ausführung ein Magnetfeld ausgemessen werden soll.
  • Dabei kommt es, wie bereits eingangs genannt bei der Beschreibung des Verfahrens, zu einer Zeemann-Aufspaltung der Grundzustandsniveaus aufgrund des Wirken des Magnetfeldes, so dass der Betrag der Zeemann-Aufspaltung, d. h. die Differenz zwischen den Energieniveaus durch die Frequenzdifferenz zwischen den erhaltenen Strahlen ermessen werden kann.
  • Dabei wird, wie eingangs bei der Beschreibung des Verfahrens genannt, bevorzugterweise eine Messzelleneinheit mit zirkular polarisiertem Licht durchleuchtet, wobei das Licht des Signal-Lichtstrahls und Kontroll-Lichtstrahls entgegengesetzt zirkular polarisiert ist. Diese Polarisierung kann z. B. bereits in der Lichterzeugungseinheit erzeugt sein.
  • In einer Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Magnetfeldmessung mehrere Messzelleneinheiten umfasst und jede der Messzelleneinheiten über Freistrahlkopplung oder wenigstens einen Lichtwellenleiter mit derselben in einem Gehäuse angeordneten Signalerfassungseinheit verbunden ist, wobei über den wenigstens einen Lichtwellenleiter der Kontroll-Lichtstrahl und/oder der erzeugte zweite Signal-Lichtstrahl geleitet ist.
  • Auch hier besteht wiederum die Möglichkeit für Kontroll- und Signal-Lichtstrahl einen gemeinsamen Lichtwellenleiter oder aber getrennte Lichtwellenleiter zu verwenden. Wesentlich ist für diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung weiterhin, dass mehrere Messzelleneinheiten vorgesehen sind. Es kann demnach ein wirkendes Magnetfelds an verschiedenen Positionen messtechnisch quasi gleichzeitig erfasst werden kann. Es erschließen sich dabei beispielsweise Anwendungen zur Vermessung des Magnetfeldes, welches vom Herzen eines Menschen erzeugt wird.
  • Die einzelnen Messzelleneinheiten können dabei beispielsweise am Körper eines Menschen an verschiedenen Positionen angeordnet werden oder befinden sich beispielsweise in einer festen räumlichen Konfiguration zueinander, zu der relativ ein Mensch positioniert wird, so dass durch das zuvor beschriebene Verfahren insbesondere unter Einsatz der beschriebenen Vorrichtung eine einfache Möglichkeit geschaffen wird, Herzuntersuchungen bei Patienten durchzuführen, bei denen aufgrund der Vermessung des wirkenden Magnetfeldes, gegebenenfalls auch der zeitlichen Abhängigkeit des Magnetfeldes, auf Herzkrankheiten geschlossen werden kann.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass die verschiedenen Messzelleneinheiten in einer Magnetfeldabschirmung angeordnet sind, um Einflüsse durch das äußere Magnetfeld auszuschließen. Ebenso kann es möglich sein, Magnetfeldeinwirkungen durch das äußere Magnetfeld rechnerisch zu kompensieren, da diese Einflüsse zeitlich konstant sind.
  • In einer beispielhaften Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, Messzelleneinheiten für eine solche Anwendung z. B. auf oder in einer Mantelfläche einer zylinderförmigen Anordnung zu positionieren, wobei eine zu untersuchende Position innerhalb einer solchen Messröhre bzw. Zylinderanordnung positioniert werden kann und somit das Herz einer solchen Person von mehreren Messzelleneinheiten umgeben ist.
  • Unabhängig, jedoch in möglicher Kombination mit dem Vorgenannten kann es vorgesehen sein, dass das elektrische Signal der Signalerfassungseinheit, von welcher in bevorzugter Ausführung nur eine vorgesehen ist (wobei selbstverständlich zu jeder Messzelleneinheit auch eine separate Signalerfassungseinheit vorhanden sein kann), dass bei der Ausführung mit einer einzigen Signalerfassungseinheit für die verschiedenen Messzelleneinheiten diese Signale im Zeitmultiplexing erfassbar und/oder auswertbar sind.
  • Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass bei mehreren vorhandenen Messzelleneinheiten im Lichtweg zwischen der Lichterzeugungseinheit und den Messzelleneinheiten wenigstens eine schaltbare Lichtweiche angeordnet ist, mittels der der von der Lichterzeugungseinheit erzeugte Kontroll-Lichtstrahl und/oder erzeugte erste Signal-Lichtstrahl wahlweise einer der Messzelleneinheiten zuführbar ist.
  • Es kann demnach durch die wenigstens eine Lichtweiche, die von außen z. B. durch eine Datenverarbeitungsanlage oder eine Steuereinheit angesteuert ist, wahlweise einer der Messzelleneinheiten das Licht zugeführt werden, um sodann mit ein- und derselben Signalerfassungseinheit das Kontrolllicht und erzeugte zweite Signallicht auszuwerten und zu speichern. Dies kann zeitlich nacheinander, d. h. im sogenannten Zeitmultiplexing, für alle Messzelleneinheiten erfolgen.
  • Dabei besteht grundsätzlich die Möglichkeit, mit einer Lichtweiche beispielsweise lediglich den Kontroll-Lichtstrahl mit der Lichtweiche zu schalten, so dass die Erzeugung kohärenter Dunkelzustände in allen Messzelleneinheiten zum Einleiten einer Messphase gleichzeitig erfolgt, jedoch sodann zeitlich nacheinander der Kontroll-Lichtstrahl auf die einzelnen Messzelleneinheiten aufgeschaltet wird, um ebenso zeitlich nacheinander die zweiten erzeugten Signal-Lichtstrahlen zu erhalten und zeitlich nacheinander der Signalerfassungseinheit zuzuleiten. Der erste Signal-Lichtstrahl kann z. B. zentral geschaltet sein, beispielsweise in der Lichterzeugungseinheit. Dieser erste Signal-Lichtstrahl kann dann nach der Beleuchtungspause ausgeschaltet belieben, lediglich der Kontroill-Lichtstrahl wird nacheinander durch die Messzellen geleitet. In Abhängigkeit einer Ansteuerung der Lichtweiche kann sodann das elektrische Signal der Signalerfassungseinheit mittels einer Datenverarbeitungsanlage erfasst, gespeichert und gegebenenfalls ausgewertet werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Energieschema eines Lambda-Systems, hier am Beispiel des Caesiumsatoms
  • 2 die Änderung des Absorptionskoeffizienten in der Umgebung einer Dunkelresonanz des betrachteten Lambda-Systems
  • 3 eine Messanordnung zur Vermessung äußerer Magnetfelder
  • 4 eine Messanordnung zur Vermessung des energetischen Abstandes von Grundzustandsniveaus unter Ausschaltung von Magnetfeldaufspaltungen
  • 5 eine Anordnung zur Energiekonversion
  • 6 eine Vorrichtung in schematischer Darstellung zur Erfassung von Magnetfeldern an verschiedenen Orten
  • Die 1 zeigt das Termschema eines typischen Dreiniveausystems, hier als Beispiel anhand des Caesiumsatoms mit zwei Grundzuständen, die eine energetische Differenz von ca. 9,2 Gigahertz aufweisen. Das Caesiumatom weist weiterhin einen angeregten Zustand auf, so dass die Möglichkeit besteht, mit einem Kontrollstrahl 3 und einem Signal-Lichtstrahl 4 eine Dunkelresonanz zu erzeugen, bei welcher die Caesiumatome für den Fall der gleichzeitigen Einstrahlung beider Lichtwellen keine Absorption zeigen.
  • Dies ist als Beispiel in Form einer Messkurve in der 2 dargestellt, bei welcher über die Frequenzverschiebung der beiden Strahlen zueinander der Absorptionskoeffizient von Caesium dargestellt ist. Erkennbar ist hier, dass in dem Fall, wenn die Frequenzdifferenz zwischen Kontroll- und Signal-Lichtstrahl exakt dem energetischen Abstand der Grundzustände entspricht, keine Absorption im Caesium bei gleichzeitiger Beleuchtung mit beiden Strahlen festzustellen ist. Es tritt ein resonanter Dunkelzustand auf, der aufgrund der Tatsache, dass er für alle beteiligten Caesiumatome während der Beleuchtung gilt, auch als kohärenter Dunkelzustand bezeichnet wird.
  • Im Rahmen der Erfindung wird mit dem beschriebenen Verfahren ein solcher kohärenter Dunkelzustand für sämtliche Teilchen des betrachteten Lambda-Systems, hier beispielsweise des Caesiumsatoms oder auch andere Alkaliatome, wie dem Rubidiumatom, erzeugt.
  • Durch Abschalten und Wiedereinschalten nach einer Beleuchtungspause des Kontroll-Lichtstrahls 3 wird dann bewirkt, dass aus dem kohärenten bestehen gebliebenen Zuständen der betrachteten Teilchen des Lambda-Systems ein Signal-Lichtstrahl 11 erzeugt wird, der zum Kontroll-Lichtstrahl exakt eine Frequenzdifferenz aufweist, die der Grundzustandsdifferenz der beteiligten Grundzustände entspricht. Beim Caesiumatom also eine Energiedifferenz von 9,192 Gigahertz.
  • Die 3 zeigt in schematischer Übersicht eine mögliche Vorrichtung. Diese Vorrichtung umfasst eine Laserlichtquelle 1, wie beispielsweise eine Laserdiode, mit deren Ausgangsstrahl ein polarisierend wirkender Strahlteilerwürfel 2 beleuchtet wird, der den Strahl aufspaltet in einen Kontroll-Lichtstrahl 3 einer ersten linearen Polarisation, nämlich hier einer Polarisation in der Papierebene und einem ersten Signal-Lichtstrahl 4 mit einer zweiten, dazu senkrechten Polarisation, nämlich hier senkrecht zur Papierebene.
  • Hier durchläuft der erste Signal-Lichtstrahl 4 einen akustooptischen Modulator 5, der mit einer Radiofrequenz angesteuert ist, um ein Beugungsgitter zu erzeugen, wodurch Beugungsordnungen des Lichtstrahls 4 erzeugt werden. In bevorzugter Ausführung wird die erste Beugungsordnung gewählt und mittels eines Spiegels 6 und eines polarisierend wirkenden folgenden Strahlteilerwürfels 7 räumlich dem Kontroll-Lichtstrahl 3 überlagert.
  • Beide Strahlen 3/4 durchlaufen eine Lambdaviertelplatte 8, um die beiden senkrechten Polarisationen in entgegengesetzte zirkulare Polarisationen zu ändern. Beide Strahlen 3 und 4 durchleuchten eine Zelle 9, die mit Teilchen eines gewünschten Lambda-Systems, beispielsweise Caesium- oder Rubidiumatomen mit einem Puffergas gefüllt ist. Die Zelle 9 befindet sich in einem Magnetfeld, beispielsweise dem Erdmagnetfeld oder, sofern dieses abgeschirmt ist, entweder physikalisch oder durch rechnerische Kompensation, in einem externen auszumessenden Feld, wodurch die Grundzustände des beteiligten Lambda-Systems eine Zeemannaufspaltung aufweisen, die aufgrund der zirkularen Polarisation der beiden beteiligten Lichtwellen gezielt ausgewählt werden können, um das Lambda-System unter Einbezug des angeregten Zustandes zu bilden.
  • Bei entsprechender Abstimmung sowohl der Zentralfrequenz mit einer Abstimmung der Laserdiode 1 sowie auch der ersten Beugungsordnung mit dem akustooptischen Modulator 5, um den Frequenzabstand von Kontroll- und Signallicht zu erzielen, kann ein dunkelresonanter Zustand bei allen beteiligten Teilchen des Lambda-Systems in der Zelle 9 erzielt werden.
  • Es ist sodann vorgesehen, sowohl Kontroll-Lichtstrahl 3 als auch ersten Signal-Lichtstrahl 4 auszuschalten, beispielsweise durch Ausschalten der Laserdiode, wobei ebenso der akustooptische Modulator 5 ausgeschaltet wird. Nach einer Beleuchtungspause, nach welcher die Leuchtdiode wieder eingeschaltet wird, findet lediglich der Kontroll-Lichtstrahl seinen Weg in die Zelle, da aufgrund mangelnder Ansteuerung des akustooptischen Modulators keine erste Beugungsordnung entsteht und somit kein Signallicht in die Zelle 9 trifft.
  • Innerhalb der Zelle 9 wird aufgrund der gespeicherten kohärenten Dunkelzustände jedoch bei Beleuchtung mit dem Kontrolllicht 3 eine Signallichtwelle 11 erzeugt, die dem Kontrolllicht räumlich überlagert ist, wobei es hier vorgesehen ist, mit einem Intensitätsdetektor 10, beispielsweise einer Photodiode, die Intensität der überlagerten Strahlen zu erfassen. Es ergibt sich dabei ein elektrisches Signal, welchem eine Sinusmodulation überlagert ist, die exakt dem Frequenzabstand der beiden ausgewählten betrachteten Grundzustände entspricht. Da dieser Frequenzabstand wiederum abhängig ist von der Zeemannaufspaltung und somit von der Stärke des Magnetfeldes, besteht demnach die Möglichkeit, aus der gemessenen Frequenz unter Rückrechnung mit Berücksichtigung des Zeemanneffektes auf die wirkende Magnetfeldstärke am Ort der Messzelle zu schließen.
  • Die 4 zeigt demgegenüber eine leicht abgewandelte Anordnung, bei welcher die polarisierend wirkenden Strahlteilerwürfel 2 und 7 durch lediglich einfache, nicht polarisierend wirkende Strahlteiler ersetzt sind und ebenso die Lambdaviertelplatte 8 entfallen ist. Dies bedeutet bei ansonsten gleicher Ausgestaltung und auch verfahrensmäßiger Durchführung, dass in der Messzelle 9 keine Grundzustände selektiv ausgewählt werden können, die aufgrund einer Zeemannaufspaltung entgegengesetzt verschoben sind. Es kann daher in dieser Messanordnung eine Ausmessung des Grundzustandsniveaus bzw. von deren Energiedifferenz unabhängig von äußeren Magnetfeldern erreicht werden. Ansonsten ist die Anordnung der Vorrichtung identisch mit der der 3, d. h. es wird wiederum aus dem überlagerten Intensitätssignal beider Strahlen auf die Frequenzdifferenz geschlossen.
  • Bei den Vorrichtungen, insbesondere denen der 3 und 4 kann es zur Vereinfachung des Schaltens sowie der besseren Kontrolle kleiner Differenzfrequenzen weiterhin auch vorteilhaft sein, wenn sowohl der Signal-Lichtstrahl als auch der Kontroll-Lichtstrahl in deren jeweiligen Strahlengang je einen Modulator (akustisch oder elektrisch) durchlaufen. In den Figuren ist diese Variante gestrichelt dargestellt.
  • Die 5 zeigt eine Ausführungsform mit mehreren Laserlichtquellen, von denen die Laserlichtquelle 1 einen Kontroll-Lichtstrahl 3 bildet und die Laserlichtquelle 1' einen Signallaserstrahl. Hier kann es vorgesehen sein, dass zusätzlich zu der hier dargestellten Signallaserlichtquelle 1' gegebenenfalls noch weitere Signallaserlichtquellen 1'' realisiert sind.
  • Durch die Spiegel- bzw. Strahlteiler 2 werden die ersten Signallaserstrahlen 4' bzw. gegebenenfalls 4'' räumlich mit dem Kontroll-Laserlichtstrahl 3 überlagert und in eine Zelle 9 geleitet, welche die Teilchen eines Lambda-Systems, gegebenenfalls zusammen mit einem Puffergas, umfasst. Hier werden die Wellenlängen der verwendeten Laserstrahlen sowie die jeweiligen Wellenlängendifferenzen der einzelnen Signal-Lichtstrahlen relativ zu dem gemeinsamen Kontroll-Lichtstrahl 3 derart eingestellt, dass eine Dunkelresonanzbedingung bezüglich des ausgewählten Lambda-Systems erfüllt ist.
  • Nach einem Abschalten aller Laserstrahlen und einem Wiederanschalten des Kontroll-Lichtstrahls 3 nach einer Beleuchtungspause wird aus den zeitlich stabilen kohärenten Dunkelzuständen des Lambda-Systems heraus ein neuer zweiter Signal-Lichtstrahl 11 generiert, der weiterhin räumlich dem Kontroll-Lichtstrahl 3 überlagert ist, nun aber, wie bereits eingangs geschrieben, in seiner Wellenlänge fest zum Kontroll-Lichtstrahl korreliert ist mit einer festen Wellenlängen- bzw. Frequenzdifferenz, die sich durch die Energiedifferenz der im Lambda-System beteiligten Grundzustände ergibt. Diese Versuchsanordnung ergibt eine Möglichkeit, die Energie von verschiedenen ersten Signallaserlichtstrahlen in einen erzeugten zweiten Signallaser-Lichtstrahl 11 zumindest teilweise zu kombinieren.
  • Dabei spielt die relative Wellenlängenlage der einzelnen ersten Signal-Laserlichtstrahlen keine bzw. nur eine untergeordnete Rolle, lediglich die Dunkelresonanzbedingung muss zusammen mit dem Kontroll-Lichtstrahl realisiert sein.
  • Durch einen polarisierenden Strahlteilerwürfel kann der erzeugte zweite Signal-Lichtstrahl 11 von dem Kontroll-Laserlichtstrahl 3 separiert werden, unter der Voraussetzung, dass vor der Zelle 9 eine räumliche Überlagerung der einzelnen Signal-Laserlichtstrahlen mit dem Kontroll-Laserlichtstrahl unter verschiedenen, insbesondere senkrechten Polarisation zueinander stattgefunden hat. Dies kann auch bei den anderen Anordnungen realisiert sein.
  • Die 6 zeigt eine Ausführungsform einer Magnetfeldmessvorrichtung zur Vermessung eines Magnetfeldes an mehreren Orten in schematischer Darstellung.
  • Erkennbar ist hier, dass die Vorrichtung zur Vermessung von Magnetfeldern eine Lichterzeugungseinheit 20 aufweist, die z. B. als Laserdiode ausgebildet sein kann. Hier kann es vorgesehen sein, dass mit dieser Lichterzeugungseinheit zwei Teillichtstrahlen erzeugbar sind, die den Kontroll-Lichtstrahl und einen ersten Signal-Lichtstrahl bilden, wobei diese so abgestimmt sind, dass sie eine Dunkelresonanzbedingung für das gewählte Lambda-System erfüllen. Beide Lichtstrahlen können hier in bevorzugter Ausführung in entgegengesetzter Richtung zirkular polarisiert sein und durch eine polarisationserhaltende Lichtleitfaser 21 einer Lichtweiche 22 zugeführt sein, die von außen z. B. durch eine Steuereinheit 23, wie beispielsweise einer Datenverarbeitungsanlage, angesteuert werden kann, um in Abhängigkeit von dieser Ansteuerung die beiden Lichtstrahlen bzw. zumindest den Kontroll-Lichtstrahl wahlweise auf eine von mehreren Messzelleneinheiten 9a bis 9e weiterzuleiten.
  • Von diesen Messzelleneinheiten sind im vorliegenden Beispiel nur fünf dargestellt, wobei jedoch die Anzahl grundsätzlich keine Beschränkung aufweist. Jede der Messzelleneinheiten umfasst eine Messzelle mit Teilchen, z. B. Atomen, Molekülen oder Ionen eines gewählten Lambda-Systems, die einem Magnetfeld am Ort einer gewünschten Messstelle ausgesetzt sind. Aufgrund der optischen Verbindung zwischen Lichtweiche und den einzelnen Messzellen durch Lichtleiter, insbesondere polarisationserhaltende Faseroptiken 24 ergibt sich die Möglichkeit, die einzelnen Messzellen 9a bis 9e an beliebigen gewünschten Orten zu platzieren.
  • Wie zum Verfahren eingangs beschrieben, werden die Messzellen bzw. die darin angeordneten Teilchen eines Lambda-Systems mit Kontroll- und erstem Signallicht, je nach wahlweiser Schaltung der Lichtweiche 2 beaufschlagt, um kohärente Dunkelzustände der Teilchen des Lambda-Systems in den Messzellen zu erzielen. Dabei kann es gegebenenfalls vorgesehen sein, dass alle Messzellen gleichzeitig angesteuert sind, also zeitgleich die kohärenten Dunkelzustände in allen angeschlossenen Messzellen 9a eingestellt werden. Ebenso besteht hier die Möglichkeit, dies durch Ansteuerung der Lichtweiche 22 zeitlich aufeinanderfolgend stattfinden zu lassen.
  • Nach einer Beleuchtungspause für alle Messzellen bzw. bei der anderen Ausführung zumindest für die zuvor angesteuerte Messzelle wird durch Ansteuerung der Lichtweiche 22 der Kontroll-Lichtstrahl in eine der Messzellen 9a bis 9e geleitet, um hierdurch einen zweiten Signal-Lichtstrahl zu erzeugen, der wiederum von der jeweils betrachteten Messzelle 9a bis 9e durch einen Lichtwellenleiter 25 zu einer gemeinsamen Signalerfassungseinheit 26 geleitet wird.
  • Diese Signalerfassungseinheit kann beispielsweise einen Intensitätsdetektor umfassen, auf dem sich das Kontrolllicht sowie das erzeugte zweite Signallicht überlagern und ein elektrisches Signal erzeugen, welches ebenso durch die Datenverarbeitungsanlage 23, die auf den Lichtwellenleiter 22 ansteuert oder durch eine separate Messwerterfassungsvorrichtung erfasst und ausgewertet werden können. Es besteht hier durch Ansteuerung der Lichtweiche 22 die Möglichkeit, die einzelnen Messzellen zeitlich nacheinander, d. h. im Zeitmultiplexing, mit Kontrolllicht zu beaufschlagen und demnach Signallicht zu erzeugen, so dass ebenso zeitlich nacheinander auch das elektrische Signal von der Signalerfassungseinheit 26 abgefragt werden kann.
  • Es kann bei dieser Ausführungsform ebenso vorgesehen sein, für Kontroll-Lichtstrahlen und Signal-Lichtstrahlen getrennte Lichtwellenleiter zu verwenden statt, wie in dieser Darstellung, jeweils gemeinsame Lichtwellenleiter.
  • Mit einer hier dargestellten Anordnung besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Zeemannaufspaltung von Grundzustandsniveaus des betrachteten Lambda-Systems an verschiedenen Orten zu messen, nämlich dadurch, dass die verschiedenen Messzellen 9a bis 9e oder auch weitere, an verschiedenen Messpositionen platziert werden. Es besteht hier beispielsweise die Möglichkeit, das Magnetfeld zu erfassen, welches vom Herzen eines Menschen oder auch sonstigen Lebewesens erzeugt wird.
  • Dafür können beispielsweise die einzelnen Messzelleneinheiten 9a bis 9e an grundsätzlich beliebigen Positionen am Körper einer zu untersuchenden Person positioniert werden, es kann jedoch auch ebenso vorgesehen sein, diese Messzellen in einer bestimmten festgelegten räumlichen Konfiguration zueinander anzuordnen und die Gesamtanordnung relativ zu der zu untersuchenden Person zu positionieren. Beispielsweise können die Messzellen auf einem Gürtel aufgereiht sein und an der Brust einer zu untersuchenden Person befestigt werden.
  • Aufgrund der Tatsache, dass an den einzelnen Positionen der verschiedenen Messzelleneinheiten 9a bis 9e unterschiedliche Magnetfelder wirken, ergeben sich dementsprechend auch verschieden starke Zeemann-Aufspaltungen der Grundzustände, die wiederum durch das eingangs beschriebene Verfahren detektiert werden können. So ergibt das Messsignal insbesondere eine dem Intensitätssignal überlagerte Sinusschwingung ein Maß für den energetischen Frequenzabstand der betrachteten Niveaus, der in dem vorliegenden Fall für die einzelnen Messzellen unterschiedlich sein kann.
  • Es besteht so die Möglichkeit, ortsaufgelöste Messungen vorzunehmen. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, eine Triggerung der Durchführung des Verfahrens, also beispielsweise der Abschaltung, Einhaltung einer Beleuchtungspause und Wiederanschaltung des Kontroll-Lichtstrahls in Abhängigkeit von einem Herzschlag einer zu untersuchenden Person durchzuführen. Es besteht so ebenfalls dann die Möglichkeit, durch Verschiebung der Triggerzeitpunkte relativ zum festgestellten Herzschlag zeitaufgelöst die Magnetfelder zu vermessen, die durch das Herz erzeugt werden.
  • Die zuvor genannten Verfahrensaspekte gelten dabei nicht nur für die hier konkret dargestellte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der 6, sondern grundsätzlich auch allgemein bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es eingangs beschrieben wurde.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Generierung zweier relativ zueinander frequenzstabiler Lichtwellen (3, 11), dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Kontroll-Lichtstrahl (3) und einem ersten Signal-Lichtstrahl (4) eine Ansammlung von Teilchen eines Lambda-Systems beleuchtet wird, wobei der Kontroll-Lichtstrahl (3) und der Signal-Lichtstrahl (4) in der jeweiligen Wellenlänge und relativen Wellenlängendifferenz zueinander auf den Bereich einer Dunkelresonanz der Teilchen des Lambda-Systems abgestimmt werden und sich ein kohärenter Dunkelzustand der Teilchen des Lambda-Systems ausbildet, wonach der Kontroll-Lichtstrahl (3) und der erste Signal-Lichtstrahl (4) abgeschaltet werden und nach einer Beleuchtungspause der Kontroll-Lichtstrahl (3) wieder eingeschaltet wird und die Teilchen des Lambda-Systems mit dem Kontroll-Lichtstrahl (3) beleuchtet werden, wobei durch die Beleuchtung mit dem Kontroll-Lichtstrahl (3) ein zweiter Signal-Lichtstrahl (11) von den Teilchen des Lambda-Systems generiert wird, der relativ zum Kontroll-Lichtstrahl (3) eine Frequenzdifferenz aufweist, die der Frequenzdifferenz der beiden Grundzustände der Teilchen des Lambda-Systems entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Teilchen eines Lambda-Systems, insbesondere thermische Alkali-Atome verwendet werden mit zwei Grundzuständen, insbesondere die durch eine Hyperfeinstruktur-Aufspaltung erzeugt sind, und mit einem angeregten Zustand.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungspause 1 Mikrosekunde bis 1 Millisekunde Mikrosekunden, bevorzugt 10 bis 50 Mikrosekunden dauert.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Lichtstrahl (3) und der erste Signal-Lichtstrahl (4) generiert werden durch Strahlteilung eines Laserlichtstrahls, insbesondere einer Laserdiode (1), wobei wenigstens einer der Teilstrahlen einen Akusto-Optischen-Modulator (5) oder Elektro-Optischen-Modulator (5) durchläuft und ein Strahl einer Beugungsordnung des Modulators (5), insbesondere der ersten Beugungsordnung als erster Signal-Lichtstrahl (4) genutzt wird, insbesondere wobei durch Frequenz-Abstimmung des Modulators (5) die Wellenlänge der gewählten Beugungsordnung relativ zum Kontroll-Lichtstrahl (3) eingestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Lichtstrahl (3) und der erste Signal-Lichtstrahl (4), insbesondere mit entgegengesetzten zirkularen Polarisationen, räumlich überlagert werden in einer Ansammlung von Teilchen, die das Lambda-System ausbilden, insbesondere in einer Gas-Zelle (9), welche die Teilchen zusammen mit einem Puffergas umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzdifferenz zwischen Kontroll-Lichtstrahl (3) und erzeugtem zweiten Signal-Lichtstrahl (11) ermittelt wird, insbesondere zur Vermessung der Energiedifferenz zwischen den beteiligen Grundzuständen des Lambda-Systems und/oder zur Verwendung als Zeitmaß für Uhren.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Lichtstrahl (3) und der zweite Signal-Lichtstrahl (11), insbesondere nach einer zumindest teilweisen räumlichen Trennung, auf einem Intensitätsdetektor (10) überlagert werden und mit dem Intensitätsdetektor (10) ein elektrisches Signal erzeugt wird, welchem ein Sinus-Signal mit der Frequenzdifferenz von Kontroll- und Signal-Lichtstrahl (3, 11) überlagert ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest teilweise räumliche Trennung erfolgt mittels eines polarisierenden Strahlteilers (2) , der in Strahlrichtung auf eine Lambda/4-Platte folgt, mittels der die entgegengesetzten zirkularen Polarisationen von Kontroll- und zweitem Signal-Licht (3, 11) in zueinander senkrechte lineare Polarisationen gedreht werden.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des Lambda-Systems einem, insbesondere zusätzlichen, Magnetfeld ausgesetzt werden, welches die Grundzustände aufspaltet und durch Bestimmung der Frequenzdifferenz zwischen Kontroll- und zweitem Signal-Licht ein Maß für die Stärke und/oder Richtung des Magnetfeldes ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralfrequenz des zweiten Signalstrahles (11) verändert wird durch Veränderung der Frequenz des Kontroll-Lichtstrahls (3).
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es verwendet wird zur Energiekonversion zwischen wenigstens zwei ersten Signal-Lichtwellen (4, 4', 4'' ...) unterschiedlicher Wellenlängen, die jeweils mit einem Kontroll-Lichtstrahl (3) eine Dunkelresonanz in einem Lambda-System ausbilden, wobei mit dem Kontroll-Lichtstrahl (3) nach Abschaltung der Signal-Lichtstrahlen (4, 4', 4'' ...) ein einziger zweiter Signallichtstrahl (11) erzeugt wird, der die Energie der ersten Signal-Lichtstrahlen (4, 4', 4'' ...) in sich zumindest teilweise vereint, insbesondere wobei die wenigstens zwei Signal-Lichtwellen (4, 4', 4'' ...) von derselben nicht stabilisierten Signal-Lichtquelle (1) oder von verschiedenen Signal-Lichtquellen (1, 1', 1'' ...) stammen.
  12. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, insbesondere zur Magnetfeld-Vermessung, dadurch gekennzeichnet, dass a. sie eine in einem ersten Gehäuse aufgenommene Lichterzeugungseinheit (20) umfasst mit wenigstens einer Laserlichtquelle, insbesondere einen Diodenlaser, in welcher zwei Lichtstrahlen zur Bildung eines Kontroll-Lichtstrahls (3) und eines ersten Signal-Lichtstrahls (4) erzeugbar sind, wobei der Kontroll-Lichtstrahl (3) und der erste Signal-Lichtstrahl (4) in ihrer Wellenlänge und ihrer relativen Wellenlängendifferenz auf eine Dunkelresonanz von Teilchen eines Lambda-Systems abgestimmt sind oder abstimmbar sind und beide Lichtstrahlen (3, 4) gemeinsam und/oder einzeln an- und abschaltbar sind b. und sie wenigstens eine in einem zweiten Gehäuse aufgenommene Messzelleneinheit (9a, 9b, ... 9e, ...) umfasst mit je einer Messzelle, welche die Teilchen des Lambdasystems umfasst und vom Kontroll-Lichtstrahl (3) und dem ersten Signal-Lichtstrahl (4) räumlich überlagert durchleuchtbar ist, c. und eine Messzelleneinheit (9a, 9b, ... 9e, ...) mit der Lichterzeugungseinheit (20) durch Freistrahlkopplung oder wenigstens einen Lichtwellenleiter (21) verbunden ist, mittels dem der Kontroll-Lichtstrahl (3) und/oder erste Signal-Lichtstrahl (4) von der Lichterzeugungseinheit (20) zu einer Messzelleneinheit (9a, 9b, ... 9e, ...) geleitet sind d. und eine Signalerfassungseinheit (26) vorgesehen ist, die einen Intensitätsdetektor (10) umfasst, auf dem der Kontroll-Lichtstrahl (3) und ein in der Messzelle einer Messzelleneinheit (9a, 9b, ... 9e, ...) erzeugter zweiter Signal-Lichtstrahl (11) überlagert sind und mit dem ein von der Intensität der überlagerten Strahlen (3, 11) abhängiges elektrisches Signal erzeugbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalerfassungseinheit (26) räumlich im Gehäuse einer Messzelleneinheit (9a, 9b, ... 9e, ...) angeordnet ist, insbesondere wenn nur eine Messzelleneinheit vorgesehen ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Messzelleneinheiten (9a, 9b, ... 9e, ...) umfasst und jede der Messzelleneinheiten (9a, 9b, ... 9e, ...) über wenigstens einen Lichtwellenleiter (25) mit derselben in einem Gehäuse angeordneten Signalerfassungseinheit (26) verbunden ist, wobei über den wenigstens einen Lichtwellenleiter (25) der Kontroll-Lichtstrahl (3) und/oder der erzeugte zweite Signal-Lichtstrahl (11) geleitet ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Signal der Signalerfassungseinheit (26) für die verschiedenen Messzelleneinheiten (9a, 9b, ... 9e, ...) im Zeitmultiplexing erfassbar und/oder auswertbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Messzelleneinheiten (9a, 9b, ... 9e, ...) umfasst und im Lichtweg zwischen der Lichterzeugungseinheit (20) und den Messzelleneinheiten (9a, 9b, ... 9e, ...) wenigstens eine schaltbare Lichtweiche (22) angeordnet ist, mittel der der von der Lichterzeugungseinheit (20) erzeugte Kontroll-Lichtstrahl (3) und/oder erzeugte erste Signal-Lichtstrahl (4) wahlweise einer der Messzelleneinheiten (9a, 9b, ... 9e, ...) zuführbar ist.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038450B2 (en) * 2002-10-16 2006-05-02 Trustees Of Princeton University High sensitivity atomic magnetometer and methods for using same
WO2008151344A2 (de) * 2007-06-15 2008-12-18 Technische Universität Graz Verfahren und vorrichtung zum messen von magnetfeldern
US20090001979A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Hitachi High-Technologies Corporation Magnetic field measuring apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038450B2 (en) * 2002-10-16 2006-05-02 Trustees Of Princeton University High sensitivity atomic magnetometer and methods for using same
WO2008151344A2 (de) * 2007-06-15 2008-12-18 Technische Universität Graz Verfahren und vorrichtung zum messen von magnetfeldern
US20090001979A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Hitachi High-Technologies Corporation Magnetic field measuring apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEIS,Antoine u.a.: Laser-Magnetometer für die Echtzeitdiagnostik des menschlichen Herzschlags. In: Photonik 5,2005,S.48-51 *

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