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Optik

Abteilung 4

Gleich drei Basiseinheiten des internationalen Einheitensystems sind in der Optik beheimatet: die der Länge, Zeit und Lichtstärke. Darauf aufbauend werden für verschiedene optische Größen höchstgenaue Normale und Messmethoden entwickelt.

Aufgaben

Die Abteilung "Optik" unterstützt Industrie, Wissenschaft und Gesellschaft durch Bereitstellung von Messmöglichkeiten sowie Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet optischer Technologien. Aufbauend auf den Basiseinheiten von Länge, Zeit und Lichtstärke werden verschiedene Einheiten dargestellt und weitergegeben sowie höchstgenaue Normale und Messmethoden entwickelt.

Die Abteilung realisiert mit der Zeitskala UTC (PTB) die gesetzliche Zeit in der Bundesrepublik Deutschland, führt Präzisionsmessungen auf unterschiedlichen Gebieten der Optik durch und arbeitet bei der Zertifizierung und der internationalen Normung mit.

4 Abteilungsbericht aus dem Jahresbericht 2020

Der Initiates file downloadAbteilungsbericht gibt einen Überblick über die wichtigsten Nachrichten und Ereignisse der Abteilung „Optik“ des letzten Jahres und ergänzt somit den Opens internal link in current windowJahresbericht-2020 der PTB.

Nachrichten

The gravitational wave (GW) observatories calibrate interferometer displacement using photon momentum, with laser power serving as the measurand. These observatories are traceable to the International System of Units through a primary standard maintained by the US’s National Metrology Institute (NMI), the National Institute of Standards and Technology (NIST). The bilateral degree of equivalence of laser power measurements for various NMIs indicated in the 2010 EUROMET.PR-S2 supplementary comparison reveals scale realization uncertainty unacceptably large for GW event parameterization. We offer here an analysis to identify the source of the discrepancy between the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) and NIST results. Using an improved transfer standard in a bilateral comparison, with representatives of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) receiving results prior to their comparison, NIST and...

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We apply an InGaAs quantum dot based single-photon source for the absolute detection efficiency calibration of a silicon single-photon avalanche diode operating in Geiger mode. The single-photon source delivers up to (2.55 ± 0.02) × 106 photons per second inside a multimode fiber at the wavelength of 929.8 nm for above-band pulsed excitation with a repetition rate of 80 MHz. The purity of the single photon emission, expressed by the value of the 2nd order correlation function g(2)(τ = 0), is between 0.14 and 0.24 depending on the excitation power applied to the quantum dot. The single-photon flux is sufficient to be measured with an analog low-noise reference detector, which is traceable to the national standard for optical radiant flux. The measured detection efficiency using the single-photon source remains constant within the measurement uncertainty for different photon fluxes. The corresponding weighted mean thus amounts to 0.3263...

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Im Rahmen des BMBF-Projektes SiM4diM entwickelt die PTB zusammen mit den Firmen JCMwave und Carl Zeiss IMT sowie der Hochschule Aalen neue Verfahren zur vollständigen Modellierung mikroskopisch-bildgebender Messsysteme auf der Grundlage rigoroser Beugungsrechnungen. Ziel ist es, mit diesem „virtuellen Mikroskop“ die bildbasierte industrielle Messtechnik signifikant zu verbessern und die Unsicherheit dimensionaler Metrologie auch im industriellen Umfeld um mehr als eine Größenordnung zu verringern.

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Weitere Nachrichten

Fachbereiche & ArbeitsgruppenFachbereiche & Arbeitsgruppen

Weitere InformationenWeitere Informationen

Angebote für Student*innen

Wie an der PTB im Allgemeinen, besteht in der Abteilung Optik die Möglichkeit eine studentische Arbeit zu schreiben, ein Praktikum zu absolvieren oder sich als Werkstudent*in an der Forschung zu beteiligen. Bei Interesse an den Themen und Projekten der Arbeitsgruppe, können Sie sich zunächst an Opens external link in new windowdie zentralen Ansprechpartner*innen wenden und dort als Wunsch die Arbeitsgruppe nennen.

Angebote für Doktorand*innen

Wie an der PTB im Allgemeinen, ist die Abteilung Optik in vielen Kooperationen mit Hochschulen, Forschungseinrichtungen, der Industrie und anderen Metrologieinstituten weltweit aktiv. Diese Kooperationen unterstützen viele spannende Drittmittelmöglichkeiten für Doktorand*innen, in die Forschung der PTB einzusteigen. Bei Interesse an den Themen und Projekten der Arbeitsgruppen, können Sie sich zunächst bei den Opens external link in new windowStellenausschreibungen erkundigen.