Hannover 2010 – scientific programme
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 5: Laser Development: Nonlinear Effects I
Q 5.1: Talk
Monday, March 8, 2010, 14:00–14:15, F 128
Ein frequenzverdoppeltes Lasersystem bei 511 nm zur Erzeugung von Antiwasserstoff — •Stefan Böttner, Andreas Müllers und Jochen Walz — Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Staudingerweg 7, D-55128 Mainz, Germany
Das ATRAP Experiment am Antiproton Decelerator (AD) des CERN produziert Antiwasserstoff für zukünftige Tests der CPT Invarianz. Über eine Drei-Teilchen-Rekombination von zwei Positronen und einem Antiproton entsteht Antiwasserstoff. Die Atome sind allerdings zu heiß um sie zu speichern. Eine Möglichkeit, kältere Atome zu erhalten, ist der doppelte Ladungsaustausch. Hierbei wechselwirkt Rydberg-angeregtes Cäsium mit Positronen, wobei Positronium entsteht, das dann mit Antiprotonen Antiwasserstoff bildet.
Die Anregung von Cäsium erfolgt zweistufig. Der erste Übergang von 6S1/2 zu 6P3/2 wird mit einer 852 nm Laserdiode realisiert. Der zweite Anregungsschritt bei 511 nm erfolgt durch ein Lasersystem bestehend aus einem MOPA Aufbau bei einer Wellenlänge von 1022 nm und einer anschließenden Frequenzverdopplung in einem kompakten Resonator. Im Unterschied zur Bow-Tie-Geometrie wurden die Spiegel des langen Arms durch ein Prisma ersetzt, was den Strahlweg stark verkürzt und damit die Stabilität erhöht.
Bisher konnte eine Leistung von 125 mW bei 511 nm erreicht werden. Dies erlaubte in der Strahlzeit in 2009 die Erzeugung von Rydberg Cäsium innerhalb des 1 T Magnetfeldes der Falle. Durch weitere Optimierungen der Konversionseffizienz des Resonators wird noch eine Erhöhung der harmonischen Leistung erwartet.