Von Atomuhren, U(h)rmetern und Frequenzkämmen: genaueste Frequenzmessungen und deren Anwendungen

Die Tatsache, dass die Frequenz die am genauesten messbare physikalische Größe ist, verleiht ihr eine herausragende technologische Bedeutung. Frequenz- und damit auch Zeitmessungen haben unmittelbare Auswirkungen sowohl auf die Grundlagenforschung als auch auf zahlreiche Alltagsanwendungen. In optischen Frequenznormalen wird die Frequenz der Strahlung eines Lasers auf Quantensprünge in Atomen oder Ionen stabilisiert. Mit Frequenzkämmen (Nobelpreis 2005) lassen sich optische Uhren bauen, die in ihrer Genauigkeit und Stabilität den heutzutage besten Atomuhren überlegen sind. Im Vortrag wird beispielhaft über zwei der besten optischen Frequenznormale berichtet, die kürzlich für die Darstellung der Zeit empfohlen wurden und möglicherweise eine entscheidende Rolle bei einer neuen Definition der Sekunde spielen werden, aber auch neue Aussagen über mögliche zeitliche Veränderungen von Naturkonstanten geben können. Neuartige Möglichkeiten wie die Erzeugung ultrastabiler und präzise abstimmbarer Laserfrequenzen, die Erzeugung höchststabiler Mikrowellenreferenzfrequenzen, oder der Vergleich optischer Uhren mittels Glasfasernetz werden dargestellt