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An ultra-stable optical frequency reference for space

Schuldt, Thilo und Döringshoff, Klaus und Kovalchuk, Evgeny und Pahl, J. und Gohlke, Martin und Weise, Dennis und Johann, U. und Peters, A. und Braxmaier, Claus (2014) An ultra-stable optical frequency reference for space. In: international conference on space optics 2014. International Conference on Space Optics, 2014-10-07 - 2014-10-10, Tenerife, Spain. doi: 10.1117/12.2304103.

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424kB

Kurzfassung

We realized ultra-stable optical frequency references on elegant breadboard (EBB) and engineering model (EM) level utilizing Doppler-free spectroscopy of molecular iodine near 532nm. A frequency stability of about 1⋅10-14 at an integration time of 1 s and below 5⋅10-15 at integration times between 10 s and 100 s was achieved. These values are comparable to the currently best laboratory setups. Both setups use a baseplate made of glass material where the optical components are joint using a specific assembly-integration technology. Compared to the EBB setup, the EM setup is further developed with respect to compactness and mechanical and thermal stability. The EM setup uses a baseplate made of fused silica with dimensions of 380 x 180 x 40 mm3 and a specifically designed 100 x 100 x 30 mm3 rectangular iodine cell in nine-pass configuration with a specific robust cold finger design. The EM setup was subjected to thermal cycling and vibrational testing. Applications of such an optical frequency reference in space can be found in fundamental physics, geoscience, Earth observation, and navigation & ranging. One example is the proposed mSTAR (mini SpaceTime Asymmetry Research) mission, dedicated to perform a Kennedy-Thorndike experiment on a satellite in a sunsynchronous low-Earth orbit. By comparing an iodine standard to a cavity-based frequency reference and integration over 2 year mission lifetime, the Kennedy-Thorndike coefficient will be determined with up to two orders of magnitude higher accuracy than the current best ground experiment. In a current study, the compatibility of the payload with the SaudiSat-4 host vehicle is investigated. I.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/94571/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:An ultra-stable optical frequency reference for space
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schuldt, ThiloDLR-RY, BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Döringshoff, KlausHumboldt University Berlin, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kovalchuk, EvgenyHumboldt University Berlin, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pahl, J.Huboldt-University BerlinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gohlke, MartinDLR-RY, Germany, 5Humboldt University, Department of Physics, 12489 Berlin, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weise, DennisAstrium GmbH–Satellites, 88039 Friedrichshafen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Johann, U.EADS Astrium, FriedrichshafenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Peters, A.Humboldt Univ., BerlinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Braxmaier, Clausclaus.braxmaier (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2014
Erschienen in:international conference on space optics 2014
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1117/12.2304103
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Frequency, Kennedy-Thorndike, mSTAR
Veranstaltungstitel:International Conference on Space Optics
Veranstaltungsort:Tenerife, Spain
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:7 Oktober 2014
Veranstaltungsende:10 Oktober 2014
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben GRACE Follow-On (alt)
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Systems Enabling Technologies
Hinterlegt von: Hüls, Simone
Hinterlegt am:13 Jan 2015 12:46
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:00

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