Kurzfassung
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Dynamik und den Eigenschaften von Rubidiumatomen, die in der Stehwellendipolfalle eines Hochfinesse-Ringresonators gefangen sind. Hierzu wird ein Ringresonator aufgebaut, dessen drei Spiegel in einem rechtwinkligen Dreieck angeordnet sind und dessen Finesse mehr als 180.000 beträgt. Zunächst wurde die Falle bei einer Verstimmung von 7.4 nm betriben. Aus der Messung der Lebensdauer der Falle erkennt man, dass bei hohen Dichten Zweikörperstösse auftreten. Diese sind auf Evaporation zurückzuführen. Das evaporativen Verdampfen von Atomen bestimmt auch die Temperaturentwicklung in der Falle. Obwohl die Linienbreite des Resonators nur ca. 17 kHz beträgt, gelingt es die durch Intensitätsfluktuationen bedingte Heizrate so niedrig zu halten, dass sie für die Temperaturentwicklung keine Rolle spielt. Reduziert man die Verstimmung des Laserlichts auf 0.76 nm, so gelangt man in ein Regime, wo die Lichtverschiebung pro Photon multipliziert mit der Atomzahl größer ist als die Linienbreite des Resonators. Hier kommt es zu einer kollektiven nichtlinearen Dynamik, im optischen Gitter, welche sich in Bistabilitäten und selbstinduzierten Squeezing-Oszillationen äußert. Erklären lässt sich die mit Hilfe eines Modells, welches annimmt, dass sich die Atombewegung adiabatisch dem Lichtfeld anpasst.Die nichtadiabatischen Aspekte der Atombewegung können dadurch reproduziert werden, dass man das komplette System von gekoppelten Differentialgleichungen löst.
This thesis explores the dynamics and the characteristics of rubidium atoms trapped in a standing-wave dipole trap, which is formed in a high finesse ring cavity. A ring cavity with three high reflecting mirrors is biult up. At a detuning of 7.4 nm a lifetime measurement shows the existence of two-body collisions. This two-body collisions are due to evaporation. Despite of the narrow linewidth of the cavity (ca. 17 kHz) heating due to intracavity intensity fluctuations is kept at a low level, such the time evolution of the temperature is determined by evaporative cooling. Decreasing the detuning to 0.76 nm leads to a regime where the ligt shift per photon times the number of trapped atoms exceeds the cavity resonance linewidth. In this regime bistability and self-induced squeezing-oscillations occur. Most of this non-linear dynamics can be explained by a simplified modell assuming adiabaticity of the atomic motion. Non-adiabatic aspects of the atomic motion can be reproduced by solving the complete system of coupled nion-linear equations of motion.