Helle atomare Solitonen - KOPS - Universität Konstanz

2.3. KONDENSATION IN DER DIPOLFALLE 49
Leistung
Atomzahl [10 4
]
2
1.5
2
1.5
Optische Dichte
1
1
0.5
0.5
0
400 450 500 550 600
Leistung des Wellenleiters [mW]
0
Abbildung 2.6: Experimentreihe zur Bestimmung des geeigneten Parameterraums für die
Kondensation in der Dipolfalle. Die Laserleistung des Wellenleiters beim Transfer in die Dipolfalle
wurde variiert, alle anderen Parameter sind konstant. Die obere Bildreihe zeigt Absorptionsbilder
nach 13 ms Falldauer. In der Grafik sind die Atomzahl und die maximale Dichte über der
Laserleistung aufgetragen. Im Bereich zwischen 450 − 530 mW bilden sich reine Kondensate aus.
Außerhalb dieses Bereiches ist die Wolke nur teilweise kondensiert oder thermisch. Die optische
Dichte und die Atomzahl des Kondensats erlauben den quantitativen Vergleich der verschiedenen
Realisierungen.
Leistung beider Laser und somit die Fallentiefe fortwährend reduziert wird. Die Fallentiefe
am Ende dieser Phase bestimmt, ob sich ein Kondensat ausbildet, ähnlich wie die
RF-Endfrequenz bei der Radiofrequenzkühlung. Experimentell hat sich herausgestellt,
dass die Laserleistung im Wellenleiter maximal 15 % höher sein darf als die Mindestleistung
zum Halten der Atome 14 . Andernfalls verlassen zu wenige Atome die Falle, das
Gas bleibt thermisch. Nach einer Wartephase von mehreren Sekunden, die zur Ausbildung
eines reinen Kondensats dient, werden die Leistungen auf die für das Experiment
gewünschten Werte adiabatisch geändert. Die Experimente zur Dynamik im Wellenleiter
beginnen mit dem Abschalten des Haltestrahls.
Der beschriebene Ablauf ist unkritisch gegenüber Veränderungen der einzelnen Parameter.
Sie wurden bestimmt, indem eine Reihe von Experimenten durchgeführt wurde,
wobei jeweils nur eine Variable geändert wurde. Exemplarisch ist in Abb. 2.6 eine solche
Messung gezeigt, wobei die Leistung des Wellenleiters beim Transfer der Wolke in die
Dipolfalle variiert wurde, die Werte der anderen Parameter entsprechen denjenigen aus
dem obigen Ablauf.
Die obere Bildreihe zeigt die Absorptionsbilder des Ensembles nach 13 ms freier Falldauer,
in der Grafik sind die Atomzahl und die maximale optische Dichte über der Laser-
14 Dieser Wert ist nicht universell gültig, sondern abhängig von den Parametern von Wellenleiter und
Haltestrahl.