Laserinterferometer sind hochsensible Messinstrumente, die Interferenzmuster von Lichtwellen verwenden, um extrem kleine Längenänderungen oder Verschiebungen zu messen. Sie werden überall dort eingesetzt, wo es um hochgenaues Messen geht, wie beispielsweise in der Gravitationswellen-Detektion oder in Satellitenmissionen zur Beobachtung des Erdschwerefelds, wie GRACE-FO, aber auch in der Forschung zu Quantencomputern und anderen Quantentechnologien.
Der Aufbau von Interferometern erfordert eine exakte Ausrichtung aller Einzelkomponenten, da schon kleinste Fehler in der Anordnung zu erheblichen Fehlern in der Messung führen können. In der Regel erfordern Experimente daher aufwendige Justierungsverfahren.
Gudrun Wanner vom Institut für Gravitationsphysik der LUH und Tim Kaune vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik haben mit der IfoCAD-Softwarebibliothek nun ein Werkzeug veröffentlicht, das Präzisionslaserinterferometrie simulieren und so den Aufbau und den Betrieb von Interferometern deutlich erleichtern kann.
So ermöglicht es IfoCAD, die Geometrie des Interferometers mit Hilfe von parametrischen Eingaben, wie Entfernungen und Winkel, präzise zu planen, um so die Ausrichtung und Platzierung von Strahlteilern und Fotodioden für optimalen Kontrast zu erleichtern. Es kann genutzt werden, um die unterschiedlichen Pfadlängen innerhalb des Interferometers zu analysieren und sicherzustellen, dass sie entweder aufeinander oder auf vordefinierte Werte abgestimmt sind. Und IfoCAD kann dabei helfen, Streulicht zu minimieren und so die Messgenauigkeit zu erhöhen.
Eine erste IfoCAD-Version wurde bereits 2009 von Gerhard Heinzel in der Programmiersprache C veröffentlicht. Die jetzt verfügbare Version basiert auf dieser Version, umfasst jedoch diverse Erweiterungen durch Mitarbeitende des Instituts für Gravitationsphysik in den vergangenen Jahren und liegt nun in C++ vor. Sie erfordert auch von Nutzenden entsprechende Programmierfähigkeiten.
Weitere Informationen zu IfoCAD und Download-Möglichkeiten finden sich auf der Webseite des MPI für Gravitationsphysik.
