Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik
Q 9: Quanteneffekte II
Q 9.6: Vortrag
Montag, 3. März 1997, 17:30–17:45, N 3
Korreliertes Quantenrauschen im Zeeman-Laser — •K. Abich, L. Schanz und P.E. Toschek — Institut für Laser-Physik, Universität Hamburg, Jungiusstr. 9, D-20355 Hamburg
Zwei gleichzeitig emittierte Laser-Lichtfelder, deren verstärkende Übergänge in dasselbe untere Niveau erfolgen, zeigen verschwindendes Quantenrauschen ihrer Differenzfrequenz ω 12, wenn die Ausgangs-Niveaus durch ein Wechselfeld der Frequenz ω rf gekoppelt sind („Laser mit korrelierter Spontanemission“, CSE [1]), wie für ω rf = ω 12/2 [2] und für ω rf = ω 12 [3] an einem HeNe-Zeeman-Laser gezeigt worden ist. Dabei wurden Phasenkopplung und Unterdrückung der Phasendiffusion ermittelt durch Messungen der Phasendynamik gegen die Stärke des koppelnden magnetischen Wechselfeldes und die Zeeman-Aufspaltung. Wir haben diese Messungen nun auch in stärkeren magnetischen Gleichfeldern durchgeführt, bei deren Zunahme die Schwebungsfrequenz wieder abnimmt. Das Quantenrauschen auf dem Schwebungssignal verschwindet im Rahmen der Meßgenauigkeit; das Rauschen ist daher auf weniger als 2% des Schawlow-Townes-Grenzwertes unterdrückt. Interferometrie mit dem Licht eines CSE-Lasers erlaubt daher Meßgenauigkeiten weit über die Grenze des Quantenrauschens hinaus.
[1] W. Schleich und M.O. Scully, Phys.Rev. A 37, 1261 (1988)
[2] I. Steiner und P.E. Toschek, Phys.Rev.Lett. 74, 4639 (1995)
[3] L. Schanz, I. Steiner und P.E. Toschek, Verhandl. DPG (IV) 30, 328, Q3B.7 (1995)