München 2004 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 11: Fallen und Kühlung

Q 11.1: Vortrag

Montag, 22. März 2004, 16:30–16:45, HS 224

Der kollektive atomare Rückstoßlaser — •Dietmar Kruse, Christoph von Cube, Sebastian Slama, Benjamin Deh, Claus Zimmermann und Philippe W. Courteille — Physikalisches Institut der Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle 14, D-72076 Tübingen

Wir berichten über die experimentelle Beobachtung von Lasertätigkeit aufgrund von kollektivem atomaren Rückstoß (CARL) [1,2]. Rubidiumatome werden in dem Dipolkraftfeld eines einseitig gepumpten optischen Hochfinesse-Ringresonators gespeichert. Die Atome streuen Licht in die gegenläufige Resonatormode, vorausgesetzt sie sind periodisch entlang der Resonatorachse angeordnet. Diese Rückstreuung ist von einer unbeschränkten Beschleunigung begleitet. Wenn die Atome hingegen einer durch eine optische Melasse ausgeübten Reibungskraft ausgesetzt sind, formen sie spontan aus einer ungeordneten räumlichen Verteilung heraus ein laufendes Dichtegitter, das zu stationärer Lasertätigkeit in der gegenläufigen Mode Anlass gibt. Wir untersuchen die Dynamik der Resonatorfelder und charakterisieren die Dynamik der Atome sowohl im Orts- als auch im Geschwindigkeitsraum. Numerische Simulationen befinden sich in guter Übereinstimmung mit den experimentellen Beobachtungen.

[1] R. Bonifacio et al., Nucl. Instrum. Methods 341, 360 (1994)

[2] D. Kruse, C. von Cube, C. Zimmermann, Ph.W. Courteille, Phys. Rev. Lett. 91, 183601 (2003)