Virtual experiments have become an indispensable tool for the design and the accuracy assessment of novel measurement procedures and instruments. Virtual experiments are particularly relevant in modern optics due to its challenging demands for highly accurate measurements. This paper introduces SimOptDevice, a flexible library for opto-mechanical virtual experiments. After describing the scope and...
Im Frequenzbereich zwischen 80 GHz und 110 GHz wurde erstmals ein Messvergleich zwischen der leitungsgebundenen Hochfrequenzleistungsmessung im Rechteckhohlleiter einerseits und der Leistungsmessung eines gaußverteilten Freistrahls andererseits durchgeführt. Dabei wurde basierend auf den Messunsicherheiten der jeweiligen Leistungsdetektion unter Berücksichtigung der Transmissionsunsicherheit des...
Im Frequenzbereich zwischen 80 GHz und 110 GHz wurde erstmals ein Messvergleich zwischen der leitungsgebundenen Hochfrequenzleistungsmessung im Rechteckhohlleiter einerseits und der Leistungsmessung eines gaußverteilten Freistrahls andererseits durchgeführt. Dabei wurde basierend auf den Messunsicherheiten der jeweiligen Leistungsdetektion unter Berücksichtigung der Transmissionsunsicherheit des...
Das Mess- und Eichrecht sorgt in Deutschland dafür, dass beim Verkauf von Ladestrom abgerechnete Energiemengen richtig und für den Kunden nachvollziehbar gemessen werden. Als technische Maßnahme zur Erfüllung der eichrechtlichen Kundenschutzanforderungen setzen die Ladesäulenhersteller zunehmend sogenannte Public-Key-Signaturverfahren ein. Die Public-Keys werden jetzt mittels eines zwischen PTB...
Die verlässliche Messung des Lichtstroms von LED-Lichtquellen im industriellen Umfeld ist nach wie vor eine große Herausforderung für Messlabore. Seit Veröffentlichung der Standards CIE S 025 und EN 13032-4 wird von den Testlaboren die Angabe eines belastbaren Messunsicherheitsbudgets für ihre Messungen verlangt. Im Rahmen des kürzlich abgeschlossenen EMRP-Projektes „Metrology for Save and...
Die PTB setzt sich in unterschiedlichen Normungsgremien dafür ein, eine konsistente Nomenklatur für gewichtete Messgrößen in der UV-Radiometrie zu erreichen. Nur wenn mit Wirkungsfunktionen gewichtete Messgrößen weltweit einheitlich behandelt werden, lassen sich Missverständnisse und Fehlinterpretationen vermeiden. So wurden die Normen CIE 220 “Characterization and Calibration Methods of UV...
Die Messdatenerfassung mit Einzelröntgenphotonennachweis konnte zusammen mit der schnellen hochauflösenden optisch-interferentiellen Längenmessung zur monotonen Linearisierung der Verschiebebewegung erfolgreich getestet werden. Die Methode ist erforderlich, um Positionsfluktuationen bis zu 200 pm während eines Verschiebewegs von 1 mm nachträglich durch Messdatenumordnung zu korrigieren.
Bei der Messung von Längen mit Laserinterferometern muss der durch Beugung verursachte längenproportionale Fehler berücksichtigt werden. Mit Hilfe einer Linse und eines Bildsensors kann man aus der 2D-Intensitätsverteilung in der Brennebene auf die Divergenz und damit den längenproportionalen Fehler schließen. Durch azimutale Mittelung kann die bisher verwendete 2D-Verteilung in eine 1D-Verteilung...
Im Rahmen eines gemeinsamen DFG-Projektes mit der Universität Kassel, Fachgebiet Messtechnik, wurde ein schnelles und kostengünstiges optisches Formmesssystem basierend auf einem interferometrischen Zeilensensor aufgebaut. Im einem jetzt genehmigten DFG-Fortsetzungsantrag wird das Verfahren erweitert, wobei eine Multizeilenkamera zum Einsatz kommt. Damit können zusätzlich Shearing-Techniken...
Zur Messung der Transmission von Ferngläsern und Fernrohren ist ein Messsystem in der PTB vorhanden. In Kooperation mit der Carl Zeiss Microscopy GmbH wurde die Messtechnik auf Mikroskopobjektive erweitert, bei denen die besonderen und neuen Herausforderungen in extrem großen Öffnungswinkeln und dem spektral breiten Transmissionsbereich liegen. Auch die Apparaturen der Projektpartner wurden im...
Mit Hilfe von winkelaufgelösten UV-Streulichtmessungen (goniometrische Scatterometrie) können Gitterstrukturen mit Größen bis hinunter zu wenigen 10 Nanometern sehr genau gemessen werden. Im Gegensatz zu aktuellen kommerziell eingesetzten Auswerteverfahren, die sich auf eine Bestimmung einzelner spezifizierter Strukturparameter wie Breite und Höhe beschränken, wurde im Fachbereich 4.2 nun eine...
In einem vom CC UPOB e.V. initiierten Messvergleich wurden von acht Partnern aus Universitäten, Forschungseinrichtungen und Industrie vier Asphären mit 12 verschiedenen Messgeräten vermessen um den aktuellen Stand der Asphärenmessungen zu ermitteln. Die Auswertung der Messungen erfolgte als Kooperation der Arbeitsgruppen 4.21und 8.42. Die ausgewerteten Messdaten sind in ihrem Umfang bzgl. der...
Zur Charakterisierung von Asphären- und Freiformflächenmessgeräten wurden spezielle Kalibrierflächen entwickelt, die aus Kugelsektoren mit zwei oder mehr verschiedenen Radien bestehen. Vorteil einer solchen Oberfläche ist, dass die Radien und die Sphärizität der Kugelsektoren mit dem Radiusmessplatz bzw. dem Sphärizitätsmessplatz der PTB rückgeführt gemessen werden können. Die Flächen wurden vom...
Bei scannenden Messsystemen führt unbeabsichtigtes Driften des Prüflings während der Messung zu Fehlern: Bei mehrmaligen Anfahren der vermeintlich gleichen Messstelle erhält man unterschiedliche Messwerte. In Zusammenarbeit der beiden Fachbereiche 4.2 und 8.4 wurde ein neuartiger Optimierungsalgorithmus entwickelt, der die Ergebnisse aus verschiedenen, sich kreuzenden Messtrecken bestmöglich...
Die Modulationstransferfunktion (MTF) charakterisiert die Abbildungseigenschaften von Objektiven. Weltweit gibt es einen starken Bedarf an rückgeführten MTF-Messungen, u. a. für den Automotive-Bereich. Im Rahmen eines TransMeT – Projektes wird in der PTB eine Referenzapparatur aufgebaut und das langjährige Know-How der PTB bei der hochgenauen MTF-Messung zur Firma Trioptics GmbH transferiert, die...
Über die optische Glasfaserverbindung zwischen der PTB und der Leibniz Universität Hannover konnte erstmals die Frequenz des Übergangs 1S0-3P0 in 24Mg am Institut für Quantenoptik gemessen werden. Hierzu wurde eine phasenkohärente Verbindung zu sowohl der stationären Strontium-Uhr der PTB als auch der Cäsium-Fontäne ausgenutzt.
Die stationäre Strontiumuhr hat eine Frequenzinstabilität von 5 × 10⁻¹⁷ (τ/s)-1/2 erreicht. Möglich wird dies durch die Vorstabilisierung des Abfragelasers auf die neuen, höchststabilen kryogenen Silizium-Resonatoren.
Die Strontium-Gitteruhr der ESA-Kandidatenmission 'Space Optical Clocks' wird derzeit an der PTB evaluiert und weiterentwickelt. Mit diesem System wurde eine zum neuesten Stand der Technik vergleichbare Instabililtät und Unsicherheit erreicht.
Die transportable Strontiumuhr wurde im Rahmen des SFB 1128 geo-Q am LNE-SYRTE in Paris betrieben. Über eine 1400km lange, stabilisierte Glasfaserverbindung wurden Frequenzvergleiche mit den Uhren an der PTB durchgeführt, die eine chronometrische Messung der Höhendifferenz mit einer Genauigkeit im dm-Bereich ermöglichen.
