Cavity-enhanced Spectroscopy

Die genaue Bestimmung und Überwachung des Sauerstoffgehalts in Gasgemischen spielen in vielen industriellen Bereichen eine wichtige Rolle. So ist z.B. für die Optimierung von Verbrennungsprozessen eine präzise, spezifische Sauerstoffkonzentrationsmessung notwendig. Oftmals werden kontaktlose in-situ Messverfahren benötigt, die auch bei anspruchsvollen Prozessbedingungen eingesetzt werden können. Die Absorptionsspektroskopie mittels durchstimmbarer Laserdioden (Tunable Diode Laser Absportion Spectroscopie, TDLAS) stellt für diese Herausforderung eine erprobte Lösung dar, wobei die präzise Kontrolle der Laserfrequenz die Messgenauigkeit weiter steigern kann.

Im Rahmen der Abschlussarbeit soll ein bestehender TDLAS-Aufbau um einen Aufbau zur Erzeugung eines Frequenzlineals erweitert werden. Hierzu wird ein zusätzlicher Laser mit konstanter Wellenlänge verwendet dessen Strahl in einen optischen Resonator (resonating cavity) einkoppelt wird. Um diese Kopplung zu ermöglichen, muss die Länge des Resonators auf die Wellenlänge des Lasers angepasst und konstant gehalten werden. Diese Länge ändert sich ohne Kontrolle ständig durch äußere Einflüsse. Zur Kompensation dieser Änderung soll eine Regelung entworfen werden, die den Resonator resonant zum verwendeten Laser hält (cavity lock). Sowohl der optische Aufbau als auch die elektronische Ansteuerung sind Teil der Abschlussarbeit. Die Arbeit umfasst ebenfalls die abschließende Charakterisierung des erweiterten Messaufbaus und seiner Komponenten.

Die Arbeit wird vom Team der Professur Sensorik betreut und interessierte Kandidat*innen wenden sich für weitere Fragen bitte an: