Hochpräzise optische Metrologie (wir sprechen von Genauigkeit 10^-16 und besser!) erlebt seit der Erfindung von sog. "optischen Frequenzkämmen" eine explosionsartige Entwicklung, insbesondere weil diese Signalquellen sich sehr schnell mit Hilfe von modenverkoppelten Faserlasern als praktische, durchaus erschwingliche Geräte etabliert haben. Der Kurs richtet sich daran, Bekanntheit mit den Prinzipien und Grundtechniken von hochpräzisen optischen Metrologie zu verschaffen, von ultimativen Frequenzstandards bis zu den praktischen Messmethoden von Zeit, Frequenz und Länge.
Nach der Revision von Grundprinzipien und allgemeinen optischen Messschemata gehen wir zu optischen Standards, deren physischen Ursprung und Implementierung. Wichtig für praktische Anwendungen sind die Konversion und Abgleich zwischen optischen und elektronischen (Mikrowellen) Frequenzstandards, sowie die Methoden zur Signalverteilung. Wir lernen über Modenverkoppelten Laser als optischen Uhrwerken und widmen spezielle Achtung den neuartigen Frequenzkammbasierten Techniken. Wir besprechen Beispiele von präzisen optischen Messungen von Frequenz, Zeit, Wellenlänge, Position und Verfahrweg von Routinemessungen und bis auf Gravitationsteleskope, Exoplanetensuche und Langzeitveränderung von Weltkonstanten.
Ein Besuch beim österreichischen Eichamt ist Bestandteil des Kurses.
Methoden und Typen von optischen Präzisionsmessungen: Frequenz, Zeit, Wellenlänge, Position, Verschiebung. Optische Frequenzstandards, deren physikalische Grundlagen und praktische Implementierungen. Konversion und Vergleich zwischen optischen Frequenzstandards und elektronischen RF- und Mikrowellenstandards. Ultimative Präzisionsgrenzen, Vermessung von Langzeitstabilität physikalischer Weltkonstanten. Modenverkoppelte Laser als optische Uhrwerke und Übertragungsvorrichtungen. Neuartige Frequenzkammmessmethoden.
