Ansprechpartner

Prof. Dr. Benno Willke
Gruppenleiter Laserentwicklung und Advanced LIGO
Telefon:+49 511 762-2360Fax:+49 511 762-2784

Albert-Einstein-Institut Hannover

http://www.aei.mpg.de/

Weiterführende Informationen

Advanced LIGO

Der Gravitationswellen-Detektor Advanced LIGO (aLIGO) wird letztendlich mehr als zehnmal empfindlicher sein und das über einen viel breiteren Frequenzbereich als der ursprüngliche Detektor. Im ersten Messlauf „O1“ war aLIGO bereits rund viermal empfindlicher als zuvor. GEO600 ist Partner beim aLIGO-Projekt; sein Beitrag ist das prästabilisierte Lasersystem (PSL) für alle aLIGO-Detektoren. Darüberhinaus sind GEO-Wissenschaftler an den Probeläufen und dem Betrieb der LIGO-Interferometer beteiligt.

Das Albert-Einstein-Institut in Hannover ist verantwortlich für die Advanced LIGO 200 W-Lasersysteme. In den Jahren von 2010 bis 2012 hat das AEI die Lasersysteme sowohl in Hanford als auch in Livingston zur Verfügung gestellt, ausgeliefert und eingebaut. Die Arbeit am PSL teilen sich das Laser Zentrum Hannover, das sich auf die Laserentwicklung konzentriert, und das AEI, das verantwortlich ist für die Diagnose, Kontrolle und Stabilisierung des Hochleistungslasersystems.

Das aLIGO-PSL besteht aus einem 2 W Nd:YAG-Grundlaser, der mit Hilfe eines Nd:YVO-Verstärkers auf 35 W gebracht wird. Dieser 35 W-Laser dient als Masterlaser in einem Injektions-Kopplungs-Schema für einen 200 W Nd:YAG-Hochleistungsoszillator. Der Ausgang dieser Hochleistungsstufe wird räumlich durch einen neu entwickelten "bow-tie"-Modenfilter (PMC) geschickt, der 165 W in der Gaußschen Grundmode durchläßt und nur 1 % der Leistung in den höheren Moden. Der PMC besitzt zwei Hilfsausgänge, um Strahlproben für die Leistungs- und Frequenzstabilisierung abzuzweigen. Ein Diagnose-Aufbau (DBB) ist fester Bestandteil des PSL und erlaubt eine vollautomatische Charakterisierung des 35 W- und des 200 W-Lasers bezüglich zeitlicher und räumlicher Fluktuationen und der Strahlqualität.

Seit ihrem Einbau laufen die aLIGO-PSL stabil; sie stellen verlässliche Lichtquellen für Gravitationswellen-Detektoren dar.

Zusätzlich zu den Lasern bei LIGO läuft eine Kopie der 200 W-PSL in den AEI-Laboren, um das Langzeitverhalten des Systems zu studieren und um an der Optimierung der Systemkomponenten zu arbeiten. Darüber hinaus wird der hochstabile 165 W-Laserstrahl in mehreren Experimenten benutzt, um Hochleistungsstrahlung verschiedener Wellenlänge und mit neuartigem räumlichen Profil zu erzeugen.

GEO600-Wissenschaftler aus Großbritannien haben zudem die monolithischen Spiegelaufhängungen für aLIGO entwickelt und beigetragen. Diese sind entscheidend für die seismische Isolation der aLIGO-Spiegel und die große Empfindlichkeitszunahme.

 
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