Hannover 2003 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 31: Laserspektroskopie 2

Q 31.5: Talk

Thursday, March 27, 2003, 12:15–12:30, F102

Optisches Frequenznormal mit einem ¹⁷¹Yb⁺-Ion — •Tobias Schneider, Ekkehard Peik und Christian Tamm — Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38166 Braunschweig

Ein einzelnes in einer Paul-Falle gespeichertes und lasergekühltes Ion kann als Referenz für ein optisches Frequenznormal hoher Genauigkeit und Stabilität verwendet werden. Wir untersuchen den elektrischen Quadrupolübergang ²S_1/2(F=0) → ²D_3/2(F=2) von ¹⁷¹Yb⁺ bei 436 nm (688 THz). Durch Verbesserungen an der Stabilisierung unseres 436 nm-Lasersystems sind wir nun in der Lage, den Übergang mit einer Fourier-limitierten Linienbreite im 10 Hz-Bereich aufzulösen. Die Absolutfrequenz des Überganges wurde bereits in einer früheren Messung mit Hilfe eines optischen Frequenzkammgenerators und eines Cäsium-Fontänen-Frequenznormals mit einer relativen Unsicherheit von 1 · 10⁻¹⁴ bestimmt. Die Unsicherheit der Messung war hauptsächlich von bis dahin nicht messbaren systematischen Effekten bestimmt, insbesondere der Quadrupolverschiebung durch das elektrische Streufeld im Fallenzentrum. Wir haben daher ein zweites unabhängiges Fallensystem aufgebaut, um einen optischen Frequenzvergleich beider Systeme mit einer Genauigkeit jenseits der Möglichkeiten heute verfügbarer Cäsium-Frequenznormale zu ermöglichen und damit die systematischen Effekte quantitativ zu untersuchen.