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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

Einzelphotonenquellen sind vielversprechende Kandidaten als Standardquelle für die Radiometrie. Ziel ist es, solche Quellen für die effiziente Kalibrierung der Detektionseffizienz von Einzelphotonendetektoren zu nutzen, da ihre Photonenstatistik keinen Einfluss auf das Kalibriersignal hat. Momentan werden hierfür noch stark abgeschwächte Laser verwendet, welche eine gewisse Wahrscheinlichkeit zur Multi-Photon-Emission besitzen und die Messung daher korrigiert werden muss. Die Verwendung einer puren Einzelphotonenquelle würde einen solche Korrektur der Messung unnötig machen und das Messunsicherheitsbudget verringern.

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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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