Laser-Physik

BEC Bose-Einstein-Kondensat

Ein BEC ist eine ultrakalte, makroskopische Atomwolke. Alle Atome befinden sich im gleichen quantenmechanischen Zustand und sind delokalisiert.

Die Atome werden mit Laserstrahlen gekühlt. Das für die Erzeugung eines BECs notwendige Licht wird auf dem Lasertisch generiert. Anschließend werden die zahlreichen Laserstrahlen mit den verschiedenen Frequenzen mittels Fasern zum Experimentiertisch überführt.

Abschlussarbeiten

Die Aufgabe meiner Bachelor-Arbeit bestand darin, ein Lasersystem aufzubauen, mit dem man das fermionische 39K und das bosonische 40K simultan kühlen kann.

Anschließend wirkte ich im Rahmen meiner einjährigen Master-Arbeit an der Optimierung dieser Quantengasmaschine mit. Abschließend erzeugten wir im BEC mit einem Ultrakurzpulslaser ein Loch.

Übersicht

 

Bachelor-Arbeit

 

Konzept

Welche Frequenzen werden benötigt?
Welche Lichtleistungen sind erforderlich?



Bauplan

Wo kommt was hin?
Die Einkopplungen müssen an den Rand.



Realisierung

Platzmangel - die Basen sind zu breit.
Lange Lichtstrecken sind sehr sensitiv.



Diashow


 

Master-Arbeit

 

Gekreuzte Dipolfalle

Berechnung beider Strahlen.

Nachweis BEC

Keine thermische Wolke: Das BEC dehnt sich aus!

Loch-Dynamik

Das Loch schließt sich wieder.

 

Experimentiertisch

Links durch den Tubus kommen die Laserpulse.

Glaszelle

Sammellinse für den Gaußstrahl.

Laserlicht

Femtosekunden-Laserpulse.

 

Studentische Hilfskraft

 

Tapered Amplifier (TA)

Als STH finalisierte ich für andere Labore u. a. TAs. Hier z. B. mussten Linsen kollimiert eingeklebt werden. - Das blaue Kabel links führt zum Peltier-Element (Kühlung). Das Kabel rechts dient der Stromversorgung des TAs. Der Block mit der Schraube hat eine Breite von 6,35 mm.

Bonding

Links und rechts sieht man die eingeklebten Linsen. Dazwischen der Chip. Das Bonding sorgt für eine gleichmäßige Stromversorgung dieser Halbleiterdiode.

Charakterisierung

Endkontrolle: Die Ausgangsleistung des Laserstrahls in Abhängigkeit der angelegten Stromstärke bei verschiedenen Eingangsleistungen.

 
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© Harald Blazy