Ein Hochfinesse-Resonator mit beweglichem Spiegel als optomechanischer Sensor

Inhaltsangabe: Einleitung: Seit der Begrundung der Quantentheorie in ihrer heute gultigen Form durch Heisenberg und Schrodinger in den 20er-Jahren dieses Jahrhunderts ist die Ruckwirkung des Messgerates auf das zu messende Objekt fur den Mikrokosmos der Quantenwelt allgemein akzeptiert. Aus unserer taglichen Erfahrung sind wir es aber gewohnt, dass Gegenstande nicht dadurch ihre Position verandern, dass wir eben diese Position zu bestimmen versuchen. Mit zunehmender technologischer Entwicklung verschwimmt jedoch diese scheinbar scharfe Grenze zwischen quantenmechanischem Mikrokosmos und klassischer Erfahrungswelt mehr und mehr. Physikalische Experimente stossen gegenwartig in Bereiche der Prazision und Empfindlichkeit vor, die eine Beobachtung der Ruckwirkung einer Messung auf das zu vermessende System auch fur im Sinne der Quantenmechanik makroskopische Korper erwarten lasst. Ein Gebiet der aktuellen Forschung, bei dem diese Effekte berucksichtigt werden mussen, ist beispielsweise die Gravitationswellendetektion. Diese von der allgemeinen Relativitatstheorie vorhergesagten Zeugen grosser astrophysikalischer Ereignisse wie z.B. Supernovae wurden ein neues Beobachtungsfenster in den Kosmos eroffnen. Seit den 60er Jahren wird der Versuch der Detektion dieser Gravitationswellen intensiv verfolgt. Weltweit werden derzeit mehrere internationale Projekte (LIGO, VIRGO, GEO 600, TAMA, AURIGA) vorangetrieben, die alle den Bau eines Gravitationswellendetektors zum Ziel haben. Das Grundprinzip dieser Detektoren beruht auf der interferometrischen Messung der Bewegung einer Testmasse, die durch eine Gravitationswelle verursacht wird. Die erwarteten Langenanderungen, die von Interferometern aufgelost werden mussen, liegen bei 1O-18m MLP95]. Bei dieser Empfindlichkeit mussen moglicherweise Effekte wie die Ruckwirkung des verwendeten Lasers auf die Testmasse uber quantenmechanisch bedingte Strahlungsdruckfluktuationen berucksichtigt werden. Ein anderes modernes Messgerat, das den gleichen"