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Optics

Division 4

Division 4 which is responsible for optics is home to three base units: that of length, time and luminous intensity. On this basis, standards and measuring methods of highest accuracy are developed for various optical quantities.

 

Tasks

Division "Optics" supports industry, science and society by providing measurement services, research and development in the field of optical technology. Based on the SI units of length, time and luminous intensity different units are realized and disseminated. Further more, accurate standards and measurement techniques are developed.

The division realizes the time scale UTC (PTB), which is the legal time in the Federal Republic of Germany, performs precision measurements in different fields of optics and cooperates in international standardisation and certification.

News

Im Rahmen des im Metrologischen Forschungsprogramms EMRP geförderten Projekt NEWSTAR wurde experimentell die Berechenbarkeit eines berechenbaren quanteneffizienten Detektors bzgl. seines polarisations-, winkel- und bandbreitenabhängigen Verhaltens überprüft und bestätigt. Die Empfindlichkeit eines Photometers wurde schließlich gegen diesen Detektor kalibriert und das Ergebnis mit dem Wert verglichen, der sich aus der Kalibrierung entsprechend der aktuellen Rückführungskette ergibt, wobei sich eine Übereinstimmung im Rahmen der Messunsicherheit ergab.

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Um die spektrale Bestrahlungsstärke der Sonne im nahen Infrarot (NIR) hochgenau vermessen zu können, wurden Spektroradiometer des „Institut royal d'Aéronomie Spatiale de Belgique“ (BIRA-IASB) direkt auf das nationale Normal der PTB für spektrale Bestrahlungsstärke, den Schwarzen Strahler rückgeführt. Anschließend konnten bei der PYR-ILIOS Messkampagne am Mauna Loa Observatory (Hawaii, USA) erfolgreich sogenannte „Top Of Atmosphere“- /Messungen mit den in der PTB kalibrierten Geräten durchgeführt werden.

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Eine bzgl. Photonenfluss absolut rückgeführte Einzelphotonenlichtquelle wurde im Rahmen des europäischen EMRP-Forschungsprojektes „Single-photon sources for quantum technologies“ (SIQUTE) zum ersten Mal realisiert und metrologisch charakterisiert. Die Einzelphotonenquelle basiert auf einem NV- (Nitrogen Vacancy-) Farbzentrum in einem Nanodiamanten, der auf einer quasi-dielektrischen Antennenstruktur angebracht ist. Der Photonenfluss ist abstimmbar von 55 fW bis 75 fW, welches einer Photonenrate von 190 000 bis 260 000 Photonen pro Sekunde entspricht.

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