Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Der Fachbereich ist für die Realisierung und Weitergabe der Längeneinheit Meter verantwortlich und widmet sich intensiv der Anwendung quanten- und röntgenoptischer Methoden für Präzisionsmessungen.

Das Meter ist durch die Strecke definiert, die Licht im Vakuum innerhalb des Zeitintervalls von 1/299 792 458 Sekunden durchläuft. Die Längeneinheit ist somit über die Lichtgeschwindigkeit mit der Zeiteinheit verknüpft.

Für die Realisierung und Weitergabe der Längeneinheit werden Laserwellenlängennormale im sichtbaren und nahen infraroten Spektralbereich bereitgestellt, deren Vakuumwellenlängen sich aus Präzisionsmessungen der optischen Frequenz ergeben. Sie stehen als die genauesten Längennormale für die Interferometrie und für die Kalibrierung technischer  Längennormale zur Verfügung. Weiterhin werden neue Möglichkeiten des Vergleichs und der Weitergabe optischer Frequenzen über Glasfasernetze getestet. Innerhalb einer Forschungsaufgabe wird untersucht, in wie weit auch Röntgenwellenlängen an die  Laserwellennormale angeschlossen werden können. 

Der Fachbereich beteiligt sich u. a. mit mehreren Teilprojekten am DFG-Sonderforschungsbereich 407 der Universität Hannover über "Quantenlimitierte Messprozesse mit Atomen, Molekülen und Photonen.“ Der Fachbereich ist eingebunden in das Exzellenzcluster QUEST „Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research“ der Universität Hannover mit Forschungsthemen im Bereich Atominterferometrie und Fundamentalkonstanten.

Der Fachbereich ist federführend eingebunden in ein Konsortium von metrologischen Staatsinstituten in einem internationalen Projekt zur Neubestimmung der Avogadrokonstanten auf der Basis von hochangereichertem 28-Silicium. Innerhalb dieses Projekts hat der Fachbereich das Teilprojekt „Präzisionsbestimmung des ²⁸Si Gitterparameters“ übernommen. Die Übertragung der entwickelten Technologien auf Anwendungen in Industrie und Gesellschaft ist ebenfalls Teil seiner Aufgaben.