Masterarbeit "Faserverstärker für die nächste Generation von Gravitationswellendetektoren"

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine der führenden Institutionen auf dem Gebiet der angewandten Laserforschung. Mit ca. 250 Mitarbeitern werden Grundlagenforschung, angewandte Forschung und industrielle Entwicklungen realisiert. Die Gruppe Solid-State Lasers der Abteilung Laserentwicklung sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Studentin/einen Studenten für eine

Masterarbeit
"Faserverstärker für die nächste Generation von Gravitationswellendetektoren"
Fachrichtung Physik, optische Technologien oder verwandte

Wie die LIGO Detektoren Ende 2015 erstmals erfolgreich demonstriert haben, eignen sich laserbasierte Interferometer hervorragend zur Detektion von Gravitationswellen und eröffnen einen neuartigen Blick auf das Universum. Um die Sensitivität zu steigern, wird die nächste Generation von Gravitationswellendetektoren Laserquellen bei einer Wellenlänge um 1,5µm benötigen. Insbesondere Erbium-Ytterbium kodotierte Faserverstärker eignen sich hervorragend, um den speziellen Anforderungen der Detektoren wie z.B. hohe Leistung und geringe Linienbreite (single-frequency Betrieb) gerecht zu werden. Im Rahmen der angebotenen Arbeit soll ein möglichst faserbasiertes System mit einer Leistung von bis zu 100W entwickelt werden. Hierzu soll auf ein neuartiges Pumpkonzept zurückgegriffen werden, welches eines der wesentlichen Probleme solcher Faserverstärkersysteme, nämlich parasitäre Lasereffekte bei 1µm aufgrund von verstärkter spontaner Emission des Ytterbiums, unterdrückt. Zu diesem Aspekt sollen auch numerische Simulationen durchgeführt werden, um Optimierungskonzepte zu erarbeiten und experimentell zu überprüfen. Zum Abschluss der Arbeit soll das System in Bezug auf den Einsatz in Gravitationswellendetektoren experimentell charakterisiert werden, z.B. soll insbesondere gezeigt werden, dass die Strahlqualität, die Linienbreite und auch die Langzeitstabilität den hohen Anforderungen der Detektoren gerecht wird.

Schwerpunkte der Arbeit sind:

• Entwicklung des Faserverstärkers im Labor
• Begleitende numerische Simulationen
• Experimentelle Charakterisierung des Verstärkers, z.B. der Strahlqualität

Einstellungsvoraussetzungen:

• Interesse am Aufbau optischer Systeme, insbesondere von Lasern
• Zulassung zur Masterarbeit (die erforderlichen Studienleistungen sollten vor Beginn der Arbeit vollständig erbracht sein)
• Interesse an der Einarbeitung in neue Techniken und Fragestellungen
• Freude, sich kreativ und engagiert in unser Forscherteam einzubringen

Arbeitsbeginn:

Ab sofort oder nach Absprache

Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt.

Das LZH legt Wert auf die berufliche Gleichstellung von Frauen und Männern.

Die Stellenausschreibung als pdf zum Download finden Sie hier.