Na twee weken in Zürich ben ik gisteren eindelijk aan de slag gegaan met dat waarvoor ik gekomen ben: lasers. Over een maand of zo ga ik wat vernieuwingen/verbeteringen aanbrengen in de 2D-setup en voordat ik dat ga doen moest er eerst wat getest worden. Een mooie opdracht voor Sean en mij.
Het is een bijzonder slecht idee om een goed uitgelijnde 2D-setup te gaan ruïneren en daarom wilden we het oorspronkelijk in de 3D-setup doen. Ik kan namelijk niet de 2D-setup opnieuw uitlijnen maar Sean kan dat wel met zijn 3D-setup. Eén blik op de setup leerde helaas dat het apparaat wat we wilden testen er niet in paste.
Het apparaat heeft de grote van een halve liter blikje. Daarom kwamen we op het idee om toch naar de 2D-setup te gaan en de laser om te leiden (je zet een spiegeltje in de straal). Daarna bouwden we de rest van de setup: de straal wordt gesplitst in tweeën, een daarvan gaat langs het apparaat, de andere is een referentiestraal. Daarna plaatsten we een lens waardoor beide stralen elkaar overlappen en er een interferentiepatroon ontstond. Dat werd vervolgens gemeten met een oscilloscoop.
Het bouwen ging best goed. Daarna sloten we de electronica aan. Daarna besloten we even pauze te houden… En daarna bleek dat er een onverklaarbare hoge frequentie te zijn, precies op de frequentie die we wilden meten. We dachten eerst aan draadbreuk, maar dat bleek niet zo te zijn. We hebben de lampen uitgedaan, de airco (die de laser koelt), allerlei andere electronische apparaten. We hebben de spiegels nog een bijgesteld. Maar verdomme, waar komt die frequentie vandaan?!
Toen kwam Peter Hamm, de prof, binnen. Met al zijn ervaring zou hij toch wel een verklaring hebben? Eerst liep hij alle dingen langs die wij ook al hadden bekeken – een hele geruststelling voor ons, het zou toch jammer zijn als zou blijken dat het iets vanzelfsprekends was. Daarna hebben we nog een tijdje verder gepraat en getest.
Lasers, en de meetapparatuur, zijn erg gevoelig. Je gaat er dan ook voorzichtig mee om. Eén methode om iets te testen is door met één vinger op de optische tafel (dat is een tafel met gaatjes erin waarin je alles vast kan zetten, het weegt een ton of zo) te tikken. Je ziet direct dat er iets veranderd op de oscilloscoop. Het fraaie van een prof is dat ie net wat onvoorzichtiger kan zijn. En dus tikt Peter tegen de laser aan. Het probleem is duidelijk: de coherentielengte van de laser. Het is een ingewikkeld verhaal, maar komt erop neer dat die lengte ongeveer de lengte heeft van de lengte van de resonator in de laser, in dit geval 20 centimeter. In onze eenvoudige opstelling hebben we twee stralen, met een tussenlengte van ca 10 centimeter. De ene straal legt 2×10 centimeter meer af dan de ander… min of meer de coherentielengte.
Nu hangt het allemaal niet af van een centimeter meer of minder, maar mijn taak voor vandaag is om een delay-stage in te bouwen, met andere woorden, ik moet een van de twee stralen een omweg laten maken van 20 centimeter. Sean gaat ondertussen onderwijs geven. Hopelijk kunnen we dan vanmiddag het apparaat testen…