Heidelberg 1999 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 34: Atomoptik II

Q 34.2: Talk

Thursday, March 18, 1999, 14:30–14:45, PH5

Fokussierung eines Cäsium-Atomstrahls durch eine gepulste optische Stehwelle — •M. Zehnpfennig, D. Haubrich, M. Mützel, H. Merimeche und D. Meschede — Institut für Angewandte Physik, Universität Bonn

Wir untersuchen die Erzeugung periodischer Nanostrukturen durch die Fokussierung eines Cäsium-Atomstrahls in einer gepulsten optischen Stehwelle sowohl theoretisch als auch experimentell. Bisherige Experimente nutzen dazu Dauerstrich-Laser, mit denen sich die Wechselwirkung zwischen Atom und nahresonantem Lichtfeld durch ein optisches Dipol-Potential beschreiben läßt. Im gepulsten Fall bietet es sich an, die Anregung durch den Puls und die anschließende Relaxation im Blochbild zu betrachten. Für Pulslängen τ ≪ 1/Γ , wobei 1/Γ die natürliche Lebensdauer ist, sowie für Pulsabstände T ≫ τ, läßt sich eine Gleichgewichtslösung angeben. Aus dieser kann dann die Kraft auf die Atome bestimmt werden. In Rechnungen wurde das Verhalten von Cs-Atomen in einer gepulsten eindimensionalen Stehwelle simuliert. Die berechneten Trajektorien sind ähnlich zu denen im cw-Fall. Als Nachweissystem nutzen wir die von uns bereits in den Experimenten mit cw-Licht eingesetzte Resisttechnik [1]. Weiterhin steht ein modengekoppelter Titan-Saphir Pulslaser mit einer Pulslänge von τ = 32 ps und einer Repetitionsrate von 1/T = 80  MHz zur Verfügung. Aufgrund der hohen Spitzenleistungen im Kilowattbereich läßt sich das Laserlicht sehr einfach frequenzverdoppeln. Dadurch kann diese Methode auch auf technologisch interessantere Elemente mit Resonanzfrequenzen im blauen oder nahultravioletten Wellenlängenbereich angewendet werden.

[1] F.Lison et al., Appl. Phys. B 65, 419 (1997)