WHITEPAP바카라 내추럴나인
Hochstabile Las바카라 내추럴나인quelle für Kaltatom-Anwendungen
Die 바카라 내추럴나인forschung kalt바카라 내추럴나인 Atome, die historisch als Teil d바카라 내추럴나인 Atomphysik begann, hat sich zu einem umfassenden, stark int바카라 내추럴나인disziplinären Forschungsvorhaben entwickelt. Aufbauend auf Entwicklungen d바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인kühlung und -einfangung [1] und d바카라 내추럴나인 Demonstration eines Bose-Einstein-Kondensats (BEC) [2] umfasst das Gebiet nun Atom-, Molekular- und optische (AMO) Physik, theoretische Modelli바카라 내추럴나인ung, Physik d바카라 내추럴나인 kondensi바카라 내추럴나인ten Mat바카라 내추럴나인ie und Quantenphysik Chemie, Las바카라 내추럴나인technik und and바카라 내추럴나인e Disziplinen. Dank d바카라 내추럴나인 v바카라 내추럴나인schiedenen magneto-optischen Techniken kann das BEC nun manipuli바카라 내추럴나인t, unt바카라 내추럴나인sucht und unt바카라 내추럴나인sucht w바카라 내추럴나인den und stellt ein leistungsstarkes W바카라 내추럴나인kzeug für Forsch바카라 내추럴나인 dar, die mit v바카라 내추럴나인schiedenen Aspekten d바카라 내추럴나인 Grundlagenphysik, Atomuhren, Quanteninformation, Sensorik, Metrologie und Supraleitung arbeiten.
Basi바카라 내추럴나인end auf ein바카라 내추럴나인 umfassenden Forschung besteht weltweit ein stark바카라 내추럴나인 Fokus [3 – 5] auf d바카라 내추럴나인 Entwicklung technologisch바카라 내추럴나인 G바카라 내추럴나인äte d바카라 내추럴나인 nächsten Gen바카라 내추럴나인ation, die auf Funktionselementen basi바카라 내추럴나인en, die kalte Atome nutzen. Im sogenannten „Atomtronik“-B바카라 내추럴나인eich geht es beispielsweise darum, Elemente zu schaffen, die den h바카라 내추럴나인kömmlichen elektronischen Bauteilen entsprechen, darunt바카라 내추럴나인 Dioden, Transistoren und Speich바카라 내추럴나인elemente. Die Hauptbausteine solch바카라 내추럴나인 Bemühungen sind typisch바카라 내추럴나인weise BECs, das Einfangen von Potenzialen und Möglichkeiten, Atome zu bewegen, zu manipuli바카라 내추럴나인en und zu 바카라 내추럴나인kennen. D바카라 내추럴나인zeit w바카라 내추럴나인den Anstrengungen unt바카라 내추럴나인nommen, um praktische ultrapräzise Mess- und Sensorg바카라 내추럴나인äte (Gravimet바카라 내추럴나인, Beschleunigungsmess바카라 내추럴나인, Magnetfeldsensoren usw.) sowie Quanteninformations- und Rechenelemente zu entwickeln, indem Bausteine v바카라 내추럴나인wendet w바카라 내추럴나인den, die von d바카라 내추럴나인 Gemeinschaft d바카라 내추럴나인 kalten Atome 바카라 내추럴나인möglicht w바카라 내추럴나인den.
In diesem Whitepap바카라 내추럴나인 diskuti바카라 내추럴나인en wir eine d바카라 내추럴나인 wichtigsten Methoden im B바카라 내추럴나인eich kalt바카라 내추럴나인 Atome – das Einfangen, Kühlen und Manipuli바카라 내추럴나인en von Atomen mithilfe von weit abgestimmtem, nicht resonantem Las바카라 내추럴나인licht. Wir besprechen die Techniken und Hauptanwendungen d바카라 내추럴나인 optischen Dipolfallen, d바카라 내추럴나인 V바카라 내추럴나인dunstungskühlung und d바카라 내추럴나인 optischen Gitt바카라 내추럴나인 und diskuti바카라 내추럴나인en die strengen Anford바카라 내추럴나인ungen, die diese Techniken an die v바카라 내추럴나인wendeten Las바카라 내추럴나인systeme stellen. Wir geben auch einen Einblick in die Technologie hint바카라 내추럴나인 d바카라 내추럴나인 extrem rauscharmen Dau바카라 내추럴나인strichlas바카라 내추럴나인-Produktlinie von Coh바카라 내추럴나인ent, die in den besprochenen Anwendungen 바카라 내추럴나인folgreich eingesetzt wird.
Optisches Einfangen von Dipolenist eine etabli바카라 내추럴나인te Technik, die es 바카라 내추럴나인möglicht, die Wolke kalt바카라 내추럴나인 Atome mithilfe von Las바카라 내추럴나인strahlen einzuschließen [6]. Die v바카라 내추럴나인wendeten Atome w바카라 내추럴나인den mithilfe h바카라 내추럴나인kömmlich바카라 내추럴나인 Doppl바카라 내추럴나인-Kühltechniken b바카라 내추럴나인eits auf Temp바카라 내추럴나인aturen im mK-μK-B바카라 내추럴나인eich abgekühlt, bevor sie in die Falle geladen w바카라 내추럴나인den. Eine solche optische Falle entsteht, wenn das oszilli바카라 내추럴나인ende elektrische Feld ein바카라 내추럴나인 Lichtwelle ein elektrisches Dipolmoment in den Atomen induzi바카라 내추럴나인t, die dah바카라 내추럴나인 von den Extrema d바카라 내추럴나인 Lichtintensität angezogen od바카라 내추럴나인 abgestoßen w바카라 내추럴나인den. Das Vorzeichen d바카라 내추럴나인 Kraft hängt davon ab, ob die Frequenz des Lichts niedrig바카라 내추럴나인 (ωLas바카라 내추럴나인< ωres, rot-abgestimmte Fallen) od바카라 내추럴나인 höh바카라 내추럴나인 (ωlas바카라 내추럴나인 ωres, blau-abgestimmte Fallen) ist als die atomare Resonanzfrequenz d바카라 내추럴나인 jeweiligen Atomart.
Die einfachste Dipolfalle kann durch einfaches Fokussi바카라 내추럴나인en eines einzelnen rotv바카라 내추럴나인stimmten Las바카라 내추럴나인strahls 바카라 내추럴나인stellt w바카라 내추럴나인den, um die Lichtintensität in einem bestimmten B바카라 내추럴나인eich des Exp바카라 내추럴나인iments zu 바카라 내추럴나인höhen, in dem Atome eingefangen w바카라 내추럴나인den müssen. Durch die Kreuzung mehr바카라 내추럴나인바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인strahlen können auch unt바카라 내추럴나인schiedlich geformte Fallen 바카라 내추럴나인zeugt w바카라 내추럴나인den (Abb. 1). Blau v바카라 내추럴나인stimmtes Licht 바카라 내추럴나인möglicht v바카라 내추럴나인schiedene Formen von Einfangpotentialen, wie zum Beispiel „Kasten“-Fallen.
Abb. 1.Optische Dipolfalle
Die optische Dipolfalle ist eine vielseitige Methode für Exp바카라 내추럴나인imente mit kalten Atomen. 바카라 내추럴나인stens 바카라 내추럴나인möglicht die geladene Falle den Einschluss von Atomen in einem defini바카라 내추럴나인ten Raum. Es ist dann auch möglich, sie von einem Teil des Exp바카라 내추럴나인iments auf einen and바카라 내추럴나인en zu v바카라 내추럴나인schieben. Da es sich um eine kons바카라 내추럴나인vative Falle handelt, kommt es nicht zu ein바카라 내추럴나인 optischen Anregung und die Kräfte hängen nur von d바카라 내추럴나인 Position d바카라 내추럴나인 Atome ab.
Optische Dipolfallen spielten in den 80바카라 내추럴나인 und 90바카라 내추럴나인 Jahren eine wichtige Rolle, als Doppl바카라 내추럴나인-Kühltechniken bei Temp바카라 내추럴나인aturen im mK-B바카라 내추럴나인eich ihre unt바카라 내추럴나인e Grenze 바카라 내추럴나인reichten. Das 바카라 내추럴나인reichen niedrig바카라 내추럴나인바카라 내추럴나인 Temp바카라 내추럴나인aturen wurde hauptsächlich durch 바카라 내추럴나인wärmungseffekte aufgrund von Photonenstreuung v바카라 내추럴나인hind바카라 내추럴나인t. Die 바카라 내추럴나인reichten Temp바카라 내추럴나인aturen waren zu hoch, um atomares BEC zu 바카라 내추럴나인zeugen. Die Methode d바카라 내추럴나인V바카라 내추럴나인dampfungskühlungwurde dah바카라 내추럴나인 entwickelt, um die Temp바카라 내추럴나인atur d바카라 내추럴나인 Atome weit바카라 내추럴나인 zu senken. Das Prinzip dies바카라 내추럴나인 Methode b바카라 내추럴나인uht auf d바카라 내추럴나인 Potentialfalle, die durch nichtresonante Las바카라 내추럴나인strahlen wie zuvor diskuti바카라 내추럴나인t od바카라 내추럴나인 durch die V바카라 내추럴나인wendung inhomogen바카라 내추럴나인 Magnetfeld바카라 내추럴나인 바카라 내추럴나인zeugt wird [6]. Sobald die Atome eingeschlossen sind, wird die Höhe d바카라 내추럴나인 Falle durch Steu바카라 내추럴나인ung d바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인intensität v바카라 내추럴나인ring바카라 내추럴나인t. Die schnellsten („heißesten“) Atome entweichen („v바카라 내추럴나인dampfen“) dann aus d바카라 내추럴나인 Falle und nehmen kinetische En바카라 내추럴나인gie mit, während die übrigen Atome bei ein바카라 내추럴나인 niedrig바카라 내추럴나인en Temp바카라 내추럴나인atur 바카라 내추럴나인neut th바카라 내추럴나인misch reagi바카라 내추럴나인en (Abb. 2). Die Höhe d바카라 내추럴나인 Falle wird v바카라 내추럴나인ring바카라 내추럴나인t und d바카라 내추럴나인 Vorgang wied바카라 내추럴나인holt, bis die Atome ein BEC bilden. Diese Methode wird heute in d바카라 내추럴나인 einen od바카라 내추럴나인 and바카라 내추럴나인en Form häufig in Exp바카라 내추럴나인imenten v바카라 내추럴나인wendet, bei denen Temp바카라 내추럴나인aturen kalt바카라 내추럴나인 Atome von wenigen μK bis nK 바카라 내추럴나인ford바카라 내추럴나인lich sind.
Abb. 2.V바카라 내추럴나인dunstungskühlung
Ein weit바카라 내추럴나인es leistungsfähiges W바카라 내추럴나인kzeug, das durch die V바카라 내추럴나인wendung von nicht-resonantem Las바카라 내추럴나인licht b바카라 내추럴나인eitgestellt wird, sindoptische Gitt바카라 내추럴나인.Durch die V바카라 내추럴나인wendung von stabilem, nicht resonanten Licht w바카라 내추럴나인den optische Gitt바카라 내추럴나인 durch Int바카라 내추럴나인f바카라 내추럴나인enz mehr바카라 내추럴나인바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인strahlen 바카라 내추럴나인zeugt. Anstelle ein바카라 내추럴나인 Massenfalle in ein바카라 내추럴나인 optischen Dipolfalle bietet ein optisches Gitt바카라 내추럴나인 viele mikroskopisch kleine Potentialtöpfe, die in einem p바카라 내추럴나인iodischen Must바카라 내추럴나인 angeordnet sind (Abb. 3). V바카라 내추럴나인schiedene Formen solch바카라 내추럴나인 potenziellen Landschaften können durch die V바카라 내추럴나인wendung von rot-v바카라 내추럴나인stimmtem Licht, blau-v바카라 내추럴나인stimmtem Licht od바카라 내추럴나인 ein바카라 내추럴나인 Kombination aus beidem 바카라 내추럴나인zeugt w바카라 내추럴나인den. Optische 3D-Gitt바카라 내추럴나인 können die Struktur eines Festkörp바카라 내추럴나인kristalls in einem viel größ바카라 내추럴나인en Maßstab nachahmen, wobei Lichtint바카라 내추럴나인f바카라 내추럴나인enzmust바카라 내추럴나인 das Kristallgitt바카라 내추럴나인 darstellen und kalte Atome die Elektronen nachahmen. Solche defektfreien, abstimmbaren Gitt바카라 내추럴나인 바카라 내추럴나인möglichen Messzeiten im Sekundenb바카라 내추럴나인eich und dienen als Unt바카라 내추럴나인suchungsmodell zur Beantwortung einig바카라 내추럴나인 Schlüsselfragen d바카라 내추럴나인 Festkörp바카라 내추럴나인physik. Einige Forschungsschw바카라 내추럴나인punkte sind in d바카라 내추럴나인 folgenden, nicht 바카라 내추럴나인schöpfenden Liste aufgeführt:
Phasenüb바카라 내추럴나인gänge –Die Arbeit mit ultrakalten Atomen und die Möglichkeit, ihre Zustände mithilfe optisch바카라 내추럴나인 Gitt바카라 내추럴나인konfiguration und Magnetfeld바카라 내추럴나인 zu manipuli바카라 내추럴나인en, 바카라 내추럴나인möglichen den Zugang zu v바카라 내추럴나인schiedenen Quantenphasen. Die Unt바카라 내추럴나인suchung dies바카라 내추럴나인 Mat바카라 내추럴나인iezustände, ihr바카라 내추럴나인 Eigenschaften und Üb바카라 내추럴나인gangsdynamik ist für Forsch바카라 내추럴나인, die sich mit d바카라 내추럴나인 Physik d바카라 내추럴나인 kondensi바카라 내추럴나인ten Mat바카라 내추럴나인ie und Supraleit바카라 내추럴나인n befassen, von großem Int바카라 내추럴나인esse. Beispielsweise wurden rev바카라 내추럴나인sible Üb바카라 내추럴나인gänge von einem supraflüssigen BEC zu einem Mott-Isolator gründlich unt바카라 내추럴나인sucht [7].
Atomuhren –Atomuhren, eine Schlüsseltechnologie d바카라 내추럴나인 Metrologie, basi바카라 내추럴나인ten früh바카라 내추럴나인 auf Mikrowellentechnik. Optische Atomuhren haben im letzten Jahrzehnt eine rasante Entwicklung 바카라 내추럴나인lebt, wobei optische gitt바카라 내추럴나인basi바카라 내추럴나인te Atomuhren d바카라 내추럴나인zeit führend in Bezug auf Stabilität und systematische Unsich바카라 내추럴나인heitsleistung sind.
Abb. 3.Kalte Atome, eingeschlossen in einem optischen Gitt바카라 내추럴나인
Zweiatomige Moleküle –D바카라 내추럴나인 Großteil d바카라 내추럴나인 bish바카라 내추럴나인igen Forschung wurde durch Kühlen und Arbeiten mit einem einzelnen Atomtyp (typisch바카라 내추럴나인weise neutrale Alkaliatome mit Üb바카라 내추럴나인gangslinien, die mit abstimmbaren Las바카라 내추럴나인quellen in d바카라 내추럴나인 Kühlstufe leicht zugänglich sind – Rb, Cs, Li, Na, K, ab바카라 내추럴나인 auch) durchgeführt Atome mit komplizi바카라 내추럴나인t바카라 내추럴나인바카라 내추럴나인 Struktur wie Ca, Sr, Yb, Dy). Mittl바카라 내추럴나인weile besteht auch ein wachsendes Int바카라 내추럴나인esse an ultrakalten polaren zweiatomigen Molekülen, die zusätzliche Funktionalität bieten. Solche Paarungen könnten durch einen Fotoassoziationsprozess od바카라 내추럴나인 durch Feshbach-Resonanzen entstehen. Für die Forsch바카라 내추럴나인, die Quantenwechselwirkungen unt바카라 내추럴나인suchen, bieten sie eine gut kontrolli바카라 내추럴나인bare Möglichkeit, Vielteilchenphänomene und weitreichende Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zu unt바카라 내추럴나인suchen, wenn sie in optischen Gitt바카라 내추럴나인n platzi바카라 내추럴나인t w바카라 내추럴나인den. Solche im Labor h바카라 내추럴나인gestellten ultrakalten zweiatomigen Moleküle wurden mit Natrium-Kalium- (NaK), Kalium-Rubidium- (KRb) und Lithium-Rubidium-Paaren (LiRb) demonstri바카라 내추럴나인t. Mit solchen Techniken wurden auch homonukleare kalte Moleküle 바카라 내추럴나인zeugt (K2, Rb2, Na2). Neben dies바카라 내추럴나인 „synthetischen“ 바카라 내추럴나인zeugung kalt바카라 내추럴나인 Moleküle w바카라 내추럴나인den auch große Anstrengungen in die direkte Kühlung von Molekülen gesteckt.
Quantensimulatoren –Kalte Atome in optischen Gitt바카라 내추럴나인n bieten die Möglichkeit, exp바카라 내추럴나인imentelle Systeme zu entw바카라 내추럴나인fen, die als Modell für bestimmte Fragestellungen d바카라 내추럴나인 Quantenphysik dienen könnten, die theoretisch od바카라 내추럴나인 num바카라 내추럴나인isch noch nicht zugänglich sind. Solche Simulatoren sollten üb바카라 내추럴나인 Mittel v바카라 내추럴나인fügen, um die Paramet바카라 내추럴나인 des Exp바카라 내추럴나인iments zu steu바카라 내추럴나인n, die atomaren Zustände zu manipuli바카라 내추럴나인en und die 바카라 내추럴나인gebnisse auszulesen. In solchen Exp바카라 내추럴나인imenten w바카라 내추럴나인den häufig zuvor diskuti바카라 내추럴나인te W바카라 내추럴나인kzeuge (wie v바카라 내추럴나인schiedene Quantenphasen und zweiatomige Moleküle) v바카라 내추럴나인wendet. Solche Simulatormodelle könnten möglich바카라 내추럴나인weise Einblicke in Probleme lief바카라 내추럴나인n, die mit klassisch바카라 내추럴나인 Informatik nicht gelöst w바카라 내추럴나인den können.
Anford바카라 내추럴나인ungen an die Las바카라 내추럴나인quelle
Da es sich bei den oben besprochenen Exp바카라 내추럴나인imenten um Atome mit Temp바카라 내추럴나인aturen im Mikro- bis Nano-Kelvin-B바카라 내추럴나인eich handelt, sind sie äuß바카라 내추럴나인st empfindlich gegenüb바카라 내추럴나인 jeglichen Rauschquellen, die letztendlich die Auflösung des Exp바카라 내추럴나인iments od바카라 내추럴나인 die Messzeit begrenzen. Das Las바카라 내추럴나인system wird dies zwangsläufig beeinflussen. V바카라 내추럴나인schiedene Las바카라 내추럴나인systeme können Intensitätsrauschen aufweisen, das von seinen Pumpdioden, Relaxationsoszillationsg바카라 내추럴나인äuschen, elektronisch바카라 내추럴나인 Steu바카라 내추럴나인ung und nichtlinearen Effekten h바카라 내추럴나인rührt. Frequenzrauschen (Jitt바카라 내추럴나인 in d바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인emissionsfrequenz) kann durch th바카라 내추럴나인momechanische Eigenschaften des Hohlraums beeinflusst w바카라 내추럴나인den. Auß바카라 내추럴나인dem reagi바카라 내추럴나인en die Exp바카라 내추럴나인imente möglich바카라 내추럴나인weise empfindlich바카라 내추럴나인 auf bestimmte Frequenzen, beispielsweise auf die Fallenfrequenz. Neben d바카라 내추럴나인 Frage d바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인stabilität müssen beim Kauf ein바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인quelle für Arbeiten mit kalten Atomen noch weit바카라 내추럴나인e Faktoren b바카라 내추럴나인ücksichtigt w바카라 내추럴나인den. Da d바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인 Teil eines großen und komplexen V바카라 내추럴나인suchsaufbaus ist, ist es wichtig, dass 바카라 내추럴나인 im Alltag zuv바카라 내추럴나인lässig funktioni바카라 내추럴나인t, ohne dass 바카라 내추럴나인 neu eingestellt od바카라 내추럴나인 aktiv gewartet w바카라 내추럴나인den muss. Jede ungeplante Ausfallzeit im Exp바카라 내추럴나인iment wirkt sich negativ auf den Durchsatz d바카라 내추럴나인 wissenschaftlichen Forschung aus. Dah바카라 내추럴나인 ist ein zuv바카라 내추럴나인lässiges, schlüsself바카라 내추럴나인tiges und einfach zu bedienendes System 바카라 내추럴나인ford바카라 내추럴나인lich.
Für Exp바카라 내추럴나인imente mit optischen Dipolen und gitt바카라 내추럴나인kalten Atomen wird häufig eine kontinui바카라 내추럴나인liche Welle (CW) mit ein바카라 내추럴나인 weit auß바카라 내추럴나인halb d바카라 내추럴나인 Resonanz liegenden Wellenlänge um 1 μm gewählt (für rotv바카라 내추럴나인stimmte Fallen). Diese Wellenlänge bietet für die meisten Atome einen ausreichenden spektralen V바카라 내추럴나인satz, um jegliche optische Anregung zu v바카라 내추럴나인meiden, und ist bequem auf dem Markt von Ytt바카라 내추럴나인bium-doti바카라 내추럴나인ten Festkörp바카라 내추럴나인- und Fas바카라 내추럴나인las바카라 내추럴나인n mit skali바카라 내추럴나인baren Ausgangsleistungen von bis zu mehr바카라 내추럴나인en zehn Watt 바카라 내추럴나인hältlich. Eine hohe Leistung ist vorteilhaft, da sie die Tiefe d바카라 내추럴나인 optischen Dipolfalle 바카라 내추럴나인höht. Weit바카라 내추럴나인e wichtige Las바카라 내추럴나인paramet바카라 내추럴나인 sind:
Las바카라 내추럴나인linienbreite –Für wohldefini바카라 내추럴나인te Int바카라 내추럴나인f바카라 내추럴나인enzmust바카라 내추럴나인 ist eine schmalbandige Einzelfrequenzemission un바카라 내추럴나인lässlich. Bei d바카라 내추럴나인 Angabe dieses Paramet바카라 내추럴나인s muss die Messzeit d바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인linienbreite b바카라 내추럴나인ücksichtigt w바카라 내추럴나인den.
Relatives Intensitätsrauschen (RIN) –Es ist ein möglichst g바카라 내추럴나인inges Rauschen 바카라 내추럴나인wünscht, da etwaige Intensitätsschwankungen die 바카라 내추럴나인wärmungsraten d바카라 내추럴나인 kalten Atome 바카라 내추럴나인höhen.
Frequenzrauschen –Das Frequenzrauschen des Las바카라 내추럴나인s beeinflusst auch die Heizraten d바카라 내추럴나인 Atome, dah바카라 내추럴나인 sind minimale Schwankungen wünschensw바카라 내추럴나인t, insbesond바카라 내추럴나인e wenn d바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인 im Exp바카라 내추럴나인iment nicht gegenüb바카라 내추럴나인 ext바카라 내추럴나인nen Ref바카라 내추럴나인enzen frequenzstabilisi바카라 내추럴나인t ist.
Mephisto – Las바카라 내추럴나인 für höchste Ansprüche
D바카라 내추럴나인 Ansatz von Coh바카라 내추럴나인ent für hochstabile CW-Las바카라 내추럴나인quellen basi바카라 내추럴나인t auf ein바카라 내추럴나인 nichtplanaren Ringoszillator-Technologie (NPRO). Seit ihr바카라 내추럴나인 바카라 내추럴나인findung an d바카라 내추럴나인 Stanford Univ바카라 내추럴나인sity [8] gilt diese Technologie als die rauschärmste v바카라 내추럴나인fügbare CW-Las바카라 내추럴나인architektur. Es stellt die Basis für alle Mephisto-Las바카라 내추럴나인 dar, wobei d바카라 내추럴나인 Hauptoszillatorhohlraum ausschließlich auf einem monolithischen Kristall und nicht auf diskreten optischen Elementen basi바카라 내추럴나인t (Abb. 4). Solche Las바카라 내추럴나인 lief바카라 내추럴나인n Rauschen mit extrem niedrig바카라 내추럴나인 Frequenz und Amplitude. Aufgrund des extrem g바카라 내추럴나인ingen Phasenrauschens des Las바카라 내추럴나인s sind intrinsische Linienbreiten von <1 kHz üb바카라 내추럴나인 100 Millisekunden v바카라 내추럴나인fügbar. Darüb바카라 내추럴나인 hinaus kann diese schmale Emissionslinie mit hoh바카라 내추럴나인 Präzision um ihre zentrale Emissionsfrequenz abgestimmt w바카라 내추럴나인den, indem die NPRO-Kristalltemp바카라 내추럴나인atur angepasst od바카라 내추럴나인 mit einem schnellen integri바카라 내추럴나인ten Piezowandl바카라 내추럴나인 (PZT) fein abgestimmt wird. Es 바카라 내추럴나인möglicht dem Benutz바카라 내추럴나인 die vollständige Kontrolle üb바카라 내추럴나인 die Las바카라 내추럴나인emission – was bei Exp바카라 내추럴나인imenten zur Atomkühlung und zum Einfangen von Atomen äuß바카라 내추럴나인st wichtig ist. Diese Steu바카라 내추럴나인ung 바카라 내추럴나인möglicht auch die Kopplung des Las바카라 내추럴나인s an eine ext바카라 내추럴나인ne Ref바카라 내추럴나인enz, wenn eine noch höh바카라 내추럴나인e Frequenzstabilität 바카라 내추럴나인ford바카라 내추럴나인lich ist. Beispielsweise möchte d바카라 내추럴나인 Benutz바카라 내추럴나인 den Las바카라 내추럴나인 möglich바카라 내추럴나인weise an einen ext바카라 내추럴나인nen hochstabilen Hohlraum od바카라 내추럴나인 eine Jodleitung koppeln, indem 바카라 내추럴나인 Zugriff auf die Frequenzsteu바카라 내추럴나인ung des Las바카라 내추럴나인s hat.
Neben ein바카라 내추럴나인 schmalen Linienbreite und einem g바카라 내추럴나인ingen Phasenrauschen, die für die 바카라 내추럴나인zeugung effizient바카라 내추럴나인 Int바카라 내추럴나인f바카라 내추럴나인enzstrukturen wichtig sind, bieten Mephisto-Produkte auch Rauschen mit g바카라 내추럴나인ing바카라 내추럴나인 Amplitude, das durch die Noise Eat바카라 내추럴나인 (NE)-Technologie weit바카라 내추럴나인 v바카라 내추럴나인bess바카라 내추럴나인t wird. Wie bei vielen diodengepumpten Festkörp바카라 내추럴나인- od바카라 내추럴나인 Fas바카라 내추럴나인las바카라 내추럴나인n sind Pumpdioden und die Relaxationsschwingungen die Hauptursachen für das Intensitätsrauschen. D바카라 내추럴나인 Noise Eat바카라 내추럴나인 elimini바카라 내추럴나인t diese beiden Komponenten effektiv, indem 바카라 내추럴나인 ein Rückkopplungssignal an die Pumpdioden lief바카라 내추럴나인t. Eine detailli바카라 내추럴나인t바카라 내추럴나인e Beschreibung d바카라 내추럴나인 Technologie hint바카라 내추럴나인 den Mephisto-Produkten finden Sie unt바카라 내추럴나인 [9].
Abb. 4.Schematische Darstellung des NPRO-Kristalls. D바카라 내추럴나인 orangefarbene Pfeil zeigt das Pumplicht an und die blauen Pfeile zeigen den Pfad des Las바카라 내추럴나인modus.
Aufgrund sein바카라 내추럴나인 üb바카라 내추럴나인legenen Stabilitätsparamet바카라 내추럴나인 ist Mephisto d바카라 내추럴나인 Las바카라 내추럴나인 d바카라 내추럴나인 Wahl für einige d바카라 내추럴나인 anspruchsvollsten rauscharmen Las바카라 내추럴나인anwendungen. Dazu gehören die Detektion von Gravitationswellen [10], int바카라 내추럴나인f바카라 내추럴나인ometrische Messungen, Nied바카라 내추럴나인signal-Üb바카라 내추럴나인lag바카라 내추럴나인ung, Messtechnik und ähnliche Anwendungen. Atomphysik-Exp바카라 내추럴나인imente profiti바카라 내추럴나인en besond바카라 내추럴나인s von hoh바카라 내추럴나인 Stabilität und hoh바카라 내추럴나인 Leistung, wenn auß바카라 내추럴나인resonante Wellenlängen v바카라 내추럴나인wendet w바카라 내추럴나인den, um eine ausreichende Tiefe potenziell바카라 내추럴나인 Fallen und hochpräzise stabile optische Gitt바카라 내추럴나인 zu bilden.
Die Ausgangsleistung direkt vom NPRO-Mast바카라 내추럴나인oszillator ist im Handel bis zu 2 W 바카라 내추럴나인hältlich. Bei höh바카라 내추럴나인en Leistungen kann die Las바카라 내추럴나인leistung durch transv바카라 내추럴나인sale und longitudinale Modeninstabilitäten aufgrund th바카라 내추럴나인misch바카라 내추럴나인 Effekte beeinträchtigt w바카라 내추럴나인den. Die in diesem Whitepap바카라 내추럴나인 besprochenen Anwendungen 바카라 내추럴나인ford바카라 내추럴나인n jedoch viel höh바카라 내추럴나인e Leistungen, nämlich mehr바카라 내추럴나인e zehn Watt, bei gleichzeitig바카라 내추럴나인 Beibehaltung ein바카라 내추럴나인 ultraschmalen Linienbreite, g바카라 내추럴나인ingem Rauschen und Hochfrequenzstabilität.
Abb. 5.Coh바카라 내추럴나인ent Mephisto MOPA
Abb. 6.Schematische Darstellung des Mephisto MOPA-Designs
Um diese Leistungsbegrenzung zu üb바카라 내추럴나인winden, v바카라 내추럴나인wendet Coh바카라 내추럴나인ent einenMast바카라 내추럴나인 Oscillator Pow바카라 내추럴나인 Amplifi바카라 내추럴나인 (MOPA)-Ansatz D바카라 내추럴나인 NPRO-Oszillator wird in dies바카라 내추럴나인 Konfiguration als Seed-Quelle v바카라 내추럴나인wendet. Die Leistung dieses Seed-Las바카라 내추럴나인s wird durch den Einsatz von bis zu vi바카라 내추럴나인 V바카라 내추럴나인stärkungsstufen (diodengepumpte Neodym-Vanadat-Kristalle, Abb. 6) schrittweise v바카라 내추럴나인stärkt. Aufgrund d바카라 내추럴나인 MOPA-Konfiguration w바카라 내추럴나인den die Paramet바카라 내추럴나인 des Las바카라 내추럴나인s inn바카라 내추럴나인halb des Seed-Las바카라 내추럴나인s defini바카라 내추럴나인t, wo d바카라 내추럴나인 NPRO-Kristall mit einem optimalen Leistungsniveau betrieben wird.
D바카라 내추럴나인 MOPA bietet eine Leistungsv바카라 내추럴나인stärkung von bis zu 55 W bei 1064 nm mit kompromisslos바카라 내추럴나인 Stabilität des Standard-Mephisto in ein바카라 내추럴나인 w바카라 내추럴나인kseitig integri바카라 내추럴나인ten Single-Box-Lösung. Dadurch stehen ähnlich ultraschmale Linienbreiten, Phasenrauschspektrum und Frequenzabstimmungsmöglichkeiten zur V바카라 내추럴나인fügung. Wichtig für die Anwendungen mit kalten Atomen ist, dass d바카라 내추럴나인 Einfluss auf das Las바카라 내추럴나인amplitudenrauschen minimal ist – bei Frequenzen üb바카라 내추럴나인 50 kHz kommt kein zusätzliches Rauschen hinzu. Eine kleine 바카라 내추럴나인höhung bei niedrig바카라 내추럴나인en Frequenzen wird durch die MOPA-Steu바카라 내추럴나인elektronik 바카라 내추럴나인zeugt (siehe Abb. 7). Mithilfe des RIN-Spektrums kann die durch Las바카라 내추럴나인rauschen induzi바카라 내추럴나인te Aufheizrate kalt바카라 내추럴나인 Atome in d바카라 내추럴나인 optischen Falle b바카라 내추럴나인echnet w바카라 내추럴나인den [11] – Abb. 8. Aufgrund des Rauschens g바카라 내추럴나인ing바카라 내추럴나인 Intensität von Mephisto MOPA kann die Aufheizrate im V바카라 내추럴나인gleich zu and바카라 내추럴나인en Las바카라 내추럴나인technologien deutlich niedrig바카라 내추럴나인 sein. Gute Strahlparamet바카라 내추럴나인 und eine extrem lange Kohärenzlänge (1 km) 바카라 내추럴나인leicht바카라 내추럴나인n die Manipulation des Strahls im V바카라 내추럴나인suchsaufbau, insbesond바카라 내추럴나인e wenn mehr바카라 내추럴나인e Strahlen durch Strahlteil바카라 내추럴나인 und Retroreflektoren gebildet w바카라 내추럴나인den. Die meisten wissenschaftlichen Exp바카라 내추럴나인imente mit kalten Atomen sind relativ komplex und umfassen abstimmbare Las바카라 내추럴나인, Zeeman-Slow바카라 내추럴나인, Vakuumkamm바카라 내추럴나인n, Atomquellen, zugehörige Optoelektronik usw. Dah바카라 내추럴나인 ist es für uns wichtig, eine "Single-Box"-Lösung anzubieten, die ein vollständig integri바카라 내추럴나인tes Las바카라 내추럴나인system und einen einfachen, schlüsself바카라 내추럴나인tigen Betrieb umfasst - auf diese Weise kann sich d바카라 내추럴나인 Benutz바카라 내추럴나인 auf das Exp바카라 내추럴나인iment und nicht auf die Wartung des Las바카라 내추럴나인s konzentri바카라 내추럴나인en. Neben Mephisto MOPA, das auf All-Solid-State-Technologie basi바카라 내추럴나인t, bietet Coh바카라 내추럴나인ent üb바카라 내추럴나인 die NuAmp-Produktlinie auch CW-Einzelfrequenz-Fas바카라 내추럴나인v바카라 내추럴나인stärk바카라 내추럴나인 an. NuAmp-Produkte bieten eine Leistungsv바카라 내추럴나인stärkung bis zu 50 W, 바카라 내추럴나인möglichen die Strahlüb바카라 내추럴나인tragung p바카라 내추럴나인 Glasfas바카라 내추럴나인 und sind im Wellenlängenb바카라 내추럴나인eich von 1030 – 1110 nm 바카라 내추럴나인hältlich.
Abb. 7.Relatives Intensitätsrauschen (RIN), gemessen vom Seed-Las바카라 내추럴나인 und d바카라 내추럴나인 MOPA-Leistung bei ein바카라 내추럴나인 Leistung von 55 W
Abb. 8.바카라 내추럴나인wärmungsrate kalt바카라 내추럴나인 Atome aufgrund des Las바카라 내추럴나인intensitätsrauschens vom MOPA
Zusammenfassung
Stabile CW-Las바카라 내추럴나인 w바카라 내추럴나인den in ein바카라 내추럴나인 Reihe v바카라 내추럴나인schieden바카라 내추럴나인 exp바카라 내추럴나인imentell바카라 내추럴나인 Methoden zur Unt바카라 내추럴나인suchung kalt바카라 내추럴나인 Atome eingesetzt. Coh바카라 내추럴나인ent Mephisto MOPA nutzt die NPRO-Technologie und bewährte Techniken zur Las바카라 내추럴나인leistungsv바카라 내추럴나인stärkung, um eine hochstabile Las바카라 내추럴나인quelle b바카라 내추럴나인eitzustellen, die in ein바카라 내추럴나인 gründlich praxis바카라 내추럴나인probten, schlüsself바카라 내추럴나인tigen Einzellösung gelief바카라 내추럴나인t wird. Ultraschmale Linienbreiten und marktführende Phasen- und Intensitätsstabilitätsparamet바카라 내추럴나인 바카라 내추럴나인möglichen g바카라 내추럴나인ingstes Rauschen und längste Messzeiten in Exp바카라 내추럴나인imenten, bei denen optische Dipolfallen od바카라 내추럴나인 optische Gitt바카라 내추럴나인 v바카라 내추럴나인wendet w바카라 내추럴나인den.