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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.

4 division report from the annual report 2021 (german only)4 division report from the annual report 2021 (german only)

The Opens external link in new windowdivision report provides an overview of the most important news and events of the "Optics" division of the past year and thus complements the Opens internal link in current windowannual Report 2021 of the PTB. (german only)

News

An der PTB wurde ein neues in-situ Verfahren für die gleichzeitige Bestimmung der Beleuchtungs-, und Abbildungs-NA von optischen Mikroskopen entwickelt. Damit ist es erstmalig gelungen beide NA-Werte gleichzeitig und in einem Aufbau zu bestimmen, womit sich dieses Verfahren deutlich von konkurrierenden Verfahren abgrenzen kann. Die Information über die beiden NA-Werte definiert die Abbildungs- und Kohärenzeigenschaften des untersuchten Systems und wird beispielsweise für rigorose Simulationen benötigt. Die dazugehörige Publikation ist nun bei Applied Optics (OPTICA Publishing Group) veröffentlicht.

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Bisher erforderte die Abfrage des Referenzübergang von optischen Uhren mit einzelnen Ytterbium-Ionen eine ausgeklügelte Abfolge von Laserpulsen, um Störungen durch hohe Lichtintensitäten zu vermeiden. Nun wurde ein anderer Ansatz gewählt und speziell geformte Laserstrahlen verwendet, die in ihrem Zentrum keine Intensität besitzen. Mit dem Ion in diesem dunklen Zentrum konnte die Anregung des Referenzübergangs nun erstmals nachgewiesen werden. Gemeinsam mit dem Institut für Fundamentale Physik für Metrologie an der PTB erfolgte außerdem ein Vergleich zwischen gemessenen und vorhergesagten Anregungswahrscheinlichkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass diese speziellen Laserstrahlen nicht nur in fortschrittlichen optischen Uhren eingesetzt werden können, sondern auch in Bereichen wie der Quantensimulation und dem Quantencomputing, in denen Ytterbium-Ionen weit verbreitet sind, eine wichtige Rolle spielen können. Die Ergebnisse wurden in der...

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As is the case at PTB in general, in Division Optics there is the possibility to write a student thesis, to complete an internship or to participate in research as a working student. If you are interested in the topics and projects of the working group, you can first contact the Opens external link in new windowcentral contact persons and mention the working group as a request.
 
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As at PTB in general, Division Optics is active in many collaborations (with link to new Div. collaboration page) with universities, research institutions, industry and other metrology institutes worldwide. These collaborations support many exciting third-party funding opportunities for PhD students to become involved in PTB research. If you are interested in the topics and projects of the working groups, you can first inquire at the Opens external link in new windowjob postings.