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SYC: Symposium Einzelne Atome, Ionen und Moleküle

SYC 1: Symposium Einzelne Atome, Ionen und Moleküle I

SYC 1.1: Talk

Thursday, March 19, 1998, 09:00–09:30, Audimax

Laser und Maser mit einzelnen Atomen — •H. Walther — Max–Planck–Institut für Quantenoptik und Sektion Physik, Universität München, D–85748 Garching

In Resonatoren niederer Ordnung kann der spontane Zerfall von atomaren Zuständen kontrolliert werden. Da bei Laser– und Masersystemen die spontanen Übergänge einen Großteil der Verluste bedingen, wird es somit möglich, den Wirkungsgrad erheblich zu steigern. Es kann auch Strahlung unter Bedingungen erzeugt werden, unter denen normalerweise keine Laser– oder Masertätigkeit beobachtet wird, z.B. wenn keine Inversion vorliegt. Die erzeugte Strahlung hat Eigenschaften, die ebenfalls besonders sind: die Photonenstatistik hat eine Sub–Poisson–Verteilung, d.h., daß die Strahlung dieser Systeme weniger Rauschen aufweist als diejenige der traditionellen Systeme. Die neuen Anordnungen ergeben außerdem neue Einsichten in die Strahlungs–Atom–Wechselwirkung.

Eine besonders interessante Situation ergibt sich, wenn die de Broglie–Wellenlänge der Atome vergleichbar wird mit der Lichtwellenlänge. In diesem Falle ist eine Quantisierung der Teilchenbewegung notwendig und die Emission der Strahlung wird durch den Überlapp zwischen Materiewelle und elektromagnetischer Welle bestimmt.