Messung atmosphärischer Windgeschwindigkeiten mithilfe eines DASH Spektrometers
Institut für Optik, Information und Photonik, FAU Erlangen-Nürnberg; 2 Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, Erlangen; 3 Institut für Atmosphären- und Umweltforschung, BU Wuppertal; 4 Institut für Energie- und Klimaforschung, FZ Jülich
florian.doetzer@studium.fau.de
Abstract
Die Kenntnis von Windgeschwindigkeiten ist wichtig, um die Dynamik atmosphärischer Prozesse besser zu verstehen. Im Zuge des AtmoWINDS-Projekts sollen diese über die Doppler-Verschiebung der roten Sauerstofflinie mithilfe hochauflösender Fourier-Spektroskopie bestimmt werden. Dafür eignen sich besonders sogenannte DASH (Doppler-Asymmetric Spatial-Heterodyne) Spektrometer, da sie die für Fourier-Spektrometer typische hohe Lichtausbeute mit der erforderlichen hohen spektralen Auflösung verbinden. Ähnlich einem SHS (Spatial-Heterodyne Spectrometer) besteht ein DASH aus einem Strahlteiler und zwei Gittern, jedoch mit einem zusätzlichen optischen Weglängenunterschied zwischen den beiden Armen des Interferometers. Dadurch äußert sich die durch den Wind verursachte Dopplerverschiebung der Emissionslinie in einer messbaren Phasenverschiebung des Interferogramms. Zunächst soll das Funktionsprinzip in einem Laboraufbau verifiziert werden, nachfolgend wird ein monolithisch realisiertes DASH mittels einer durch bewegliche Spiegel bzw. Mattscheiben erzeugten Doppler-Verschiebung kalibriert.