Mit mehr als 70 % bedecken die Ozeane einen bedeutenden Teil der Oberfläche unseres Planeten. Ihre enorme thermische Masse macht sie zu einem wesentlichen Antrieb des globalen Klimas, wobei die größte thermische Kopplung an die Atmosphäre durch Wasser in der obersten Ozeanschicht, der Durchmischungszone, geschieht. Messinstrumente zur Bestimmung ihrer tiefenaufgelösten Temperatur erstrecken sich bisher auf kontaktbasierte Verfahren, die eine lokale Untersuchung akuter Wetterphänomene nicht einschließen. Ein kontaktloses Messverfahren zur Untersuchung der Temperatur in dieser Wasserschicht zur Ergänzung bisheriger Systeme ist daher erstrebenswert.

Ein solches Messsystem kann durch ein Brillouin-LIDAR realisiert werden, das von Laserlicht in Wasser erzeugte spontane Brillouin-Streuung als Temperaturindikator nutzt. Dazu wird die von der Temperatur abhängige Frequenzverschiebung des Rückstreusignals gemessen. Die Strahlquelle stellt dazu intensive Laserpulse von 10 ns Pulsdauer bei einer Wellenlänge von 543,3 nm bereit, die auf das Rubidium-Kantenfilter-basierte Detektorsystem (ESFADOF) angepasst ist. In seiner finalen Version soll ein solches System kompakt, robust und leicht genug sein, um von einem Helikopter aus verwendet werden zu können.

In der vorliegenden Arbeit wurden daher Schritte unternommen, um die Empfindlichkeit des vorhandenen Systems gegenüber äußeren Einflüssen weiter zu minimieren. Es wurde dazu eine vollständige Verspleißung der Strahlquelle voran getrieben, was ein Verspleißen von Doppelkernfasern beinhaltet. Zudem wurde die Empfangsoptik von Grund auf neu entwickelt, um ein möglichst effizientes Aufsammeln des Streusignals aus der gesamten Wassersäule zu gewährleisten.

Die Temperaturbestimmung ist durch ein Brillouin-LIDAR momentan nur unter Kenntnis des Salzgehaltes möglich, weshalb in einem letzten Schritt die spektrale Breite der Brillouin-Streuung in Abhängigkeit der Temperatur und des Salzgehaltes als zusätzlicher Parameter erprobt wurde. Aus den Daten wurde ein empirisches Polynom gewonnen, das für die Zukunft eine simultane Bestimmung von Temperatur und Salzgehalt ermöglicht.