Design und Charakteristik eines satellitentauglichen optisch-parametrischen Oszillators im nahen Infrarot

Im Rahmen der deutsch-französischen Klimamission MERLIN soll zur Überprüfung und Verbesserung von vorhandenen Klimamodellen die Methankonzentration in der Erdatmosphäre mit einer globalen Abdeckung gemessen werden. Für das verwendete IPDA LIDAR-Verfahren wird ein Nd: YAG-Laser mit einem optisch-parametrischen Oszillator (OPO) zur Frequenzkonversion eingesetzt. Damit werden Pulse sowohl bei der Absorptionswellenlänge von Methan bei 1645,55 nm als auch bei der Referenzwellenlänge von 1645,85 nm erzeugt.
Durch den Einsatz auf einem Satelliten gelten neben den Anforderungen an die optischen Ausgangsparameter der Strahlquelle zusätzliche Anforderungen an die Konversionseffizienz sowie die mechanische und thermische Stabilität. Am Fraunhofer ILT wurde daher eine neuartige Montagetechnologie mit gelöteten Optikhaltern entwickelt, die für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen geeignet ist.
Im Rahmen dieser Arbeit werden die Justageabhängigkeiten eines OPO analysiert und eine Justagestrategie erarbeitet, mit der auf Basis der neuen Montagetechnologie ein OPO aufgebaut wird, der die optischen und mechanischen Anforderungen für den satellitengestützten Einsatz erfüllt. Die wesentliche Herausforderung stellt die Verwendung der neuen Montagetechnologie dar, da die Justagefreiheitsgrade beim Aufbau des OPO deutlich eingeschränkt werden.