Kontakt

Jan C. Petersen

+45 45255864
jcp@dfm.dk

Anders Brusch
+45 45255894
ab@dfm.dk

David Balslev-Harder

+45 45255867
dbh@dfm.dk

Mikael Østergaard Lassen

+45 45255863
ml@dfm.dk

Fotonik forskning

Fotonikgruppen ved DFM har mange års erfaring med forskning og udvikling inden for præcisionsmåling med lasere og lys. Gruppen har primært fokus på spektroskopi og radiometri.

Hvad er spektroskopi? Spektroskopi anvendes til måling af gassers spektrale egenskaber samt til bestemmelse af stofmængde på gasform. Spektroskopi danner desuden grundlag for realiseringen af den danske meter.

Hvad er radiometri? Radiometri er målingen af optisk effekt og spektrale egenskaber af lyskilder som lasere, LED'er og lamper. Inden for radiometri tilbyder DFM sporbare kalibreringer af optisk effekt og bølgelængde. Se de standardydelser DFM tilbyder her  

Bølgelængdenormaler for optisk telekommunikation
Optisk telekommunikation benytter overvejende bølgelængder omkring 1300 nm og 1550 nm. Dette område falder sammen med molekylære spektrallinier, der er uforanderlige og i det væsentlige upåvirkede af omgivelserne og derfor er ideelle som basis for absolutte bølgelængdenormaler. Indenfor rammerne af et EU samarbejde har DFM udviklet normaler baseret på molekylerne HCN (hydrogen cyanid) og C2H2 (acetylen), og de anvendes nu ved akkrediteret kalibrering af udstyr til bølgelængdemålinger. DFM fokuserer nu på anvendelsen af gasfyldte hulkernefibre (HC-PBF) til frekvensnormaler for industrien

Ultraviolet radiometri
Ultraviolet lys er kendetegnet ved at have en stor virkning på mange fysiologiske og kemiske systemer. Fra sterilisering af vand over dannelse af D-vitamin til behandling af hudlidelser har ultraviolet (UV) lys mange potentielle anvendelser. På samme tid kan UV lys også have skadelige effekter ved f.eks. at nedbryde materialer og føre til skader i DNA. Ved anvendelse af UV lys er det i mange tilfælde meget kritisk hvad den nøjagtige sammensætning af lyset er, da virkningen kan variere drastisk med bølgelængden. For at kunne anvende UV lys på den mest optimale måde er det derfor nødvendigt at kunne karakterisere lyset meget nøjagtigt. DFM er ved at udvikle metoder til sporbar måling af UV lyskildes effekt og spektrale udstråling. Dette gøres med specielt fokus på måling af UV LED, der i fremtiden vil tillade optimalt design af egenskaberne ved UV lys.

Primære metoder i kemisk metrologi og sporstofanalyse af gasser
Kemisk metrologi vedrører bestemmelse af stofmængder af specifikke stoffer, der er til stede i en mere eller mindre ukendt blanding af andre stoffer. Traditionelt opnår man sporbarhed for sådanne målinger ved at sammenligne med målinger på certificerede referencematerialer, der er fremstillet ved afvejning og sammenblanding af rene stoffer. Denne metode kan imidlertid ikke benyttes, når der er tale om reaktive eller ustabile stoffer som f.eks. ammoniak. Der er derfor behov for at udvikle såkaldt primærmetoder, der ikke gør brug af referencematerialer. DFM udnytter sine kompetencer indenfor optisk spektroskopi til udvikling af en primærmetode til analyse af gasblandinger. Det specifikke absorptionsspektrum for et givet molekyle gør det muligt at detektere det, selv når det er til stede med svag koncentration i en ukendt blanding. Ved at bestemme absorptionen kvantitativt, kan koncentrationen af det pågældende molekyle fastlægges. DFM gør brug af direkte absorptionsspektroskopi samt Cavity Ringdown Spectroscopy i forbindelse med udvikling af disse metoder med fokus på klimarelevante gasser og isotopforhold af disse.

"Som forsker i atomar, molekylær og optisk (AMO) fysik ved Aarhus Universitet, er det essentielt at samarbejde med en national institution som DFM, der har en stor ekspertise indenfor optiske frekvensstandarder. En stor del af frontforskningen indenfor mit forskningsområde er nemlig direkte afhængig af adgangen til ultrapræcise referencebølgelængder. Med den hast som f.eks. informations- og kommunikationsteknologier udvikler sig med i dag, er cutting-edge kompetencer indenfor fotonik helt essentielt. DFM har gennem en årrække dokumenteret at de har den påkrævede ekspertise indenfor standarder og kalibreringer. Herunder udviklingen, betjeningen og vedligeholdelsen af de frekvensstabile lasersystemer, som f.eks. i forbindelsen med vedligeholdelsen af en sekundær dansk meterstandard.
Vi har desuden haft stor glæde af at have Jan Hald fra DFM som gæsteforelæser omkring de nyeste udviklinger inden for frekvens- og længdemetrologi".

Michael Drewsen
Professor i fysik
Science & Technology, Aarhus Universitet