München 2004 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 31: Poster Nichtlineare optische Effekte und Lichtquellen

Q 31.14: Poster

Donnerstag, 25. März 2004, 14:00–16:00, Schellingstr. 3

Schwellenverhalten des kollektiven atomaren Rückstoßlasers — •Christoph von Cube, Sebastian Slama, Dietmar Kruse, Benjamin Deh, Claus Zimmermann und Philippe W. Courteille — Physikalisches Institut der Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle 14, D-72076 Tübingen

Der kollektive atomare Rückstoßlaser (CARL) beruht auf kooperativer Bragg-Streuung von Laserlicht an einem atomaren Dichtegitter, welches das Laserlicht in dem atomaren Gas selbst induziert [1]. Der Mechanismus ähnelt demjenigen, der dem Freie-Elektronen Laser (FEL) zugrunde liegt. Wir berichten über die erste experimentelle Realisierung eines CARLs in einem ultrakalten atomaren Gas, das in einem Hochfinesse-Ringresonator gespeichert ist [1,2]. Während CARL ursprünglich als transientes Phänomen beschrieben wurde, zeigen wir wie man durch Ausübung einer Reibungskraft mittels einer optischen Melasse stationäres Laserverhalten erzwingen kann. Der CARL Prozess synchronisiert die atomare Bewegung, wenn die Pumplaserleistung einen bestimmten kritischen Wert überschreitet [3]. Die Laserschwelle ist damit intrinsisch mit einem Phasenübergang verbunden, dessen Ordnungsparameter das atomare "bunching" ist.

[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)

[3] G. Robb, N. Piovella, A. Ferraro, R. Bonifacio, Ph.W. Courteille, C. Zimmermann, quant-ph/0311012