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Experimentelle Nachbildung des von einem entfernten Satelliten ankommenden Laserstrahls

Langrock, Ingrid (2017) Experimentelle Nachbildung des von einem entfernten Satelliten ankommenden Laserstrahls. Master's, Hochschule Ravensburg-Weingarten.

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Abstract

In der Satellitenmission GRACE-Follow-On sollen erstmals mit einem Laserinterferometer Variationen im Erdschwerefeld über Abstandsänderungen zwischen zwei Satelliten gemessen werden. Derzeit wird bei Airbus ein verbessertes Messinstrument für eine mögliche Nachfolgemission entwickelt. Aufgrund der großen Entfernung der Satelliten hat der ankommende Strahl einen sehr großen Strahldurchmesser und damit eine konstante Intensität und ebene Wellenfront. In dieser Arbeit wird ein Flat-Top-Laserstrahl in Laborumgebung erzeugt der diese Eigenschaften nachempfindet. Zusätzlich soll der Strahl in einem weiten Bereich in Ausbreitungsrichtung stabil sein. Zunächst werden verschiedene Ansätze untersucht, wie ein solcher Strahl erzeugt werden kann. Der gewählte Aufbau enthält eine blumenförmige Blende zur Strahlformung, um einen gaußförmigen Abfall der Intensität im äußeren Bereich des Laserstrahls zu erzeugen. Als Lichtquelle wird eine Glasfaser verwendet, deren divergenter Strahl in einem halben Meter Abstand auf die blumenförmige Blende und eine Kollimationslinse trifft. Die Blendenform wird mit dem Simulated Annealing Algorithmus auf die gegebenen Anforderungen hin optimiert und anschließend für die Fertigung angepasst. Das simulierte Beugungsbild hinter der Blende dient dabei als Bewertungskriterium. Die Berechnung führt auf eine gleichmäßige Intensität und Wellenfront in der Strahlmitte. Zur experimentellen Verifikation wird der gesamte Aufbau im Labor realisiert. Das gemessene Beugungsbild zeigt eine hohe Übereinstimmung mit der Simulation. Der resultierende Flat-Top-Strahl erfüllt die gestellten Anforderungen hinsichtlich Intensität und Wellenfront.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/118079/
Document Type:Thesis (Master's)
Title:Experimentelle Nachbildung des von einem entfernten Satelliten ankommenden Laserstrahls
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Langrock, IngridHochschule Ravensburg-WeingartenUNSPECIFIED
Date:27 September 2017
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:GRACE-Follow-on, Laserinterferometer
Institution:Hochschule Ravensburg-Weingarten
Department:Technik Entwicklung
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Earth Observation
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Research theme (Project):R - Vorhaben GRACE Follow-On
Location: Bremen
Institutes and Institutions:Institute of Space Systems > Systems Enabling Technologies
Deposited By: Hüls, Simone
Deposited On:11 Jan 2018 10:22
Last Modified:11 Jan 2018 10:22

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