Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 33: Laserspektroskopie I

Q 33.8: Vortrag

Donnerstag, 6. April 2000, 16:15–16:30, HS XVI

Unterdrückung von Phasenfehlern in Atom-Licht-Interferometern — •Guido Wilpers, Tilmann Trebst, Tomas Binnewies, H. Schnatz, Jürgen Helmcke und Fritz Riehle — Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig

Atom-Licht-Interferometer vom Ramsey-Bordé-Typ erlauben neben Präzisionsmessungen auch die Realisierung optischer Frequenznormale höchster Genauigkeit. Im Ca-Frequenznormal der PTB wird mit vier Laserimpulsen paarweise antiparallel laufender Wellen der ¹S₀→³P₁-Übergang von lasergekühlten ⁴⁰Ca-Atomen (T ≅ 3 mK) abgefragt. Der Vergleich zweier unabhängiger Normale zeigte, daß die relative Unsicherheit der Frequenz von 2,5× 10⁻¹³ gegenwärtig durch Wellenfrontkrümmungen, mangelnde Strahlparallelität der Spektroskopiestrahlen und der gerichteten Restgeschwindigkeit des atomaren Ensembles begrenzt wird. In weitergehenden Untersuchungen konnte ein nicht vollständig kompensierter Dopplereffekt als wesentliche Ursache für die Phasenverschiebungen im Atominterferometer und damit für die Frequenzdifferenzen im Normal identifiziert werden. Es wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem unter Verwendung zweier zusätzlicher symmetrischer Atominterferometer mit vier bzw. drei parallelen Strahlen die Beiträge der Phasenfehler zur relativen Frequenzunsicherheit auf 8× 10⁻¹⁵ reduziert werden können.
Gefördert durch die DFG unter SFB 407.