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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-24022
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2005/2402/


Increasing the Atomic Density in a Dark Optical Lattice

Erhöhung der atomaren Dichte in einem dunklem optischen Gitter

Elman, Vladimir

pdf-Format:
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Basisklassifikation: 33.80
Institut: Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Hemmerich, Andreas (Prof.Dr. )
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 06.12.2004
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 16.03.2005
Kurzfassung auf Englisch: This thesis explores ensembles of ultracold atoms, trapped and
cooled in dark optical lattices. In this type of optical lattice,
atoms are trapped in quantum states which are decoupled from the
trapping light field. Therefore, elastic scattering - the main
process limiting the density of atoms in optical lattices - is
significantly reduced. This entails the chance to overcome the
density limit existing in conventional
optical lattices. We explore a novel scheme for density
enhancement which allows for a four-fold density increase over the
initial density of the magneto-optical trap (MOT). We load
atoms from the MOT into a modified optical lattice
consisting of a three-dimensional dark optical lattice and a
far-detuned optical dipole trap. Atoms are now cooled down in the potentials of dark optical lattice at typical
densities of a MOT. The enhancement
procedure is based on a time sequence composed of cooling and
trapping cycles inside the dark optical lattice and cycles of free
evolution in an array of microscopic potentials formed by the
dipole trap.
Kurzfassung auf Deutsch: Im Rahmen dieser Arbeit werden kalte Atome in einem dunklen
optischen Gitter untersucht. In diesem Typ von optischem Gitter
sind die Atome in Zuständen gefangen, die nur schwach mit dem
Lichtfeld wechselwirken. Dadurch ist die elastische Komponente
der Photonenstreuung, die in konventionellen optischen Gittern für
die Begrenzung der atomaren Dichte verantwortlich ist, erheblich
reduziert. Deswegen wird es möglich in dunklen optischen Gittern
die Dichtebegrenzung konventioneller optischer Gitter zu übertreffen. Wir untersuchen eine neue
Methode der Dichteerhöhung, mit der wir einen vierfachen Anstieg
der atomaren Dichte gegenüber der Anfangsdichte in der MOT
erreichen. Die Atome werden aus einer magneto-optischen Falle in eine Überlagerung von zwei optischen Fallen
geladen. Diese ist durch ein drei-dimensionales dunkles optisches
Gitter und eine fernverstimmte optische Stehwellen-Dipolfalle
gebildet. Das Verfahren der Dichteerhöhung basiert auf
abwechselnden Zyklen der Kühlung und Lokalisierung in dem dunklen
optischen Gitter und Zyklen der freier Expansion in den
Mikropotentialen der optischen Stehwellen-Dipolfalle.

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