Realisierung und Weitergabe der Längeneinheit

Die Realisierung der Meterdefinition geschieht am METAS durch Laser bekannter und hochstabiler Frequenz. Als Primärnormale dienen drei Helium-Neon-Laser, deren optische Frequenz auf einen atomaren Übergang, nämlich eine Absorptionslinie des Jodgases, stabilisiert wird. Die optische Frequenz dieser Laser wird mit Hilfe eines faseroptischen Frequenzkammes direkt mit der Realisierung der Sekunde verglichen. Die relative Unsicherheit der Meterrealisierung mit jod-stabilisierten HeNe-Lasern beträgt 2.5•10^-11, was einer Länge von 1 mm bezogen auf den Erdumfang entspricht.

Erstes Glied jeder Kalibrierkette in der Längenmesstechnik ist die Kalibrierung von Laserinterferometern. Dazu werden die Strahlen des Prüflings und des Primärnormals (jod-stabilisierter Laser) überlagert. Die dabei entstehende Schwebung entspricht der Differenz zwischen den optischen Frequenzen der beiden überlagerten Strahlen und kann nach opto-elektronischer Detektion direkt gemessen werden. Zur Kalibrierung von Laserinterferometern gehört jedoch nicht nur die Bestimmung der optischen Frequenz, sondern auch die Kalibrierung der Brechzahl-Kompensationseinheiten, die der Änderung der Laserwellenlänge in Luft im Vergleich zur stabilen Vakuumwellenlänge Rechnung tragen. [»...]