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Q: Quantenoptik

Q 19: Poster Ia: Fallen und Kühlung

Q 19.7: Poster

Dienstag, 4. März 1997, 16:00–18:00, Phil. Fak.

Kühlung von Atomen durch periodische Ramsey-Pulse — •Frank Sander, Tilman Esslinger und Theodor W. Hänsch — Max-Planck-Institut für Quantenoptik, D-85748 Garching und Ludwig-Maximilians-Universität München, Schellingstr. 4/III, D-80799 München

In einem Experiment mit einer periodisch gepulsten Stehwelle kühlen wir Rb-Atome in eine kammartige Impulsverteilung. Die Geschwindigkeitsselektion erfolgt durch die Bewegung in den wechselwirkungsfreien Zeiten zwischen den Pulsen. Der Abstand der Impulskomponenten ist invers proportional zum zeitlichen Abstand der Stehwellenpulse, ihre Breiten, σ=1.6 ℏ k bei einer bzw. σ≈2.1 ℏ k bei zwei gekühlten Raumrichtungen, sind weitgehend unabhängig vom Pulsabstand.

Für den zu Grunde liegenden Kühlmechanismus ist die Bewegung während der Lichtpulse vernachlässigbar. Jeder der kurzen Stehwellenpulse stellt durch sein Polarisationsmuster ein räumliches Anregungsmuster dar. Bewegungszustände, die zu den Pulszeiten Zonen mit hoher Anregungswahrscheinlichkeit durchlaufen, sind durch die spontanen Emissionen einer starken Impulsdiffusion unterworfen. Dadurch werden die Atome bei bestimmten Impulsen angesammelt. Für Stehwellenpulse exakt im Abstand der quantenmechanischen Wiederkehrzeit der Dunkelzustände beobachten wir Impulsbreiten deutlich unterhalb der Rückstoßgrenze (σ =0.3 ℏ k) [1].

[1] F. Sander, T. Devolder, T. Esslinger und T. W. Hänsch, „Ramsey type Sub-Recoil Cooling“, Phys. Rev. Lett. (eingereicht Okt. 1996)