ISBN 9783843907637

978-3-8439-0763-7, Reihe Physik

Matthias Wolke
Laserkühlung in optischen Resonatoren unter der Rückstoßgrenze

159 Seiten, Dissertation Universität Hamburg (2012), Softcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Die Arbeit behandelt Experimente zum resonatorgestützten Kühlen ultrakalter Atome in einem linearen Hochfinesse-Resonator.

Konventionelle Verfahren der Laserkühlung basieren auf der wiederholten Anregung von Atomen mit nahresonantem Licht, was die Anwendbarkeit auf wenige atomare Spezies bei geringen Teilchendichten beschränkt. Optische Resonatoren bieten neue Möglichkeiten zur Laserkühlung, die auf kohärenter Streuung von nicht-resonanten Photonen basieren und somit die durch Spontanemission bedingten Nachteile weitestgehend vermeiden. Hierbei wird vorausgesetzt, dass die Wahrscheinlichkeit der Streuung in eine Resonatormode im Vergleich zur Streuung in den freien Raum, beschrieben durch den sogenannten Purcell-Faktor, größer eins ist.

Es wir ein Bose-Einstein-Kondensat aus Rubidium-Atomen in das Modenvolumen des Resonators gebracht. An diesem gekoppelten System wird zum ersten Mal resonatorgestütztes Heizen und anschließendes Kühlen bei Teilchendichten und Temperaturen demonstriert, die inkompatibel mit konventionellen Laserkühlmechanismen sind.