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2.3. Adiabatische Lichtspeicherung
Ein Vergleich von ursprünglichem (- - -) und finalem (—) Nachweispuls zeigt
eine deutliche Pulsverzögerung im Bereich von 1 bis 2 µs aufgrund von EIT. Dies
entspricht den im Experiment beobachteten Verzögerungen relativ gut [73] und
ergibt Licht-Gruppengeschwindigkeiten im Bereich von lediglich 1500 m/s.
Um den EIT-getriebenen Lichtspeicherprozess zu simulieren, wird die in Kapitel
2.3.2 vorgestellte Sequenz aus Kontroll-Schreibpuls, Kontroll-Lesepuls und
Nachweispuls verwendet. Abbildung 2.5 zeigt Ergebnisse entsprechender Propagationsrechnungen.
Im oberen Graphen wird ein gaußförmiger Nachweispuls, im
unteren Graphen ein nahezu rechteckförmiger (Super-Gauß-Funktion der Ordnung
100) Nachweispuls gespeichert. Im Falle des Gaußpulses erkennt man erneut
die Gruppenverzögerung durch EIT. Im Bereich der abfallenden Flanke des
Schreibpulses wird der Nachweispuls „abgebaut“ und in die atomare Kohärenz
ρ 13 transformiert. Nach einer Speicherzeit von ∆t = 10 µs wird der Lesepuls eingestrahlt.
Die Kohärenz wird in den Signalpuls rücktransformiert. Die Speichereffizienz
ist gemäß η = E Sig /E N über das Verhältnis der Energie von Signal- und
Nachweispuls definiert. Diese beträgt im oberen Graphen η Gauß = 12, 9 %. Bei
der Speicherung des rechteckförmigen Nachweispulses (unten) kommt es zwar
zu Variationen der initialen Pulsform aufgrund des sprunghaften Intensitätsanstieges
und des daher zuerst sehr breiten Spektrums, dennoch wird letztlich eine
ähnliche Effizienz von η Reckteck = 12, 4 % erreicht. Aufgrund des geringen Effizienzunterschiedes
und der einfacheren Implementierung werden in den späteren
Experimenten daher meist Nachweispulse mit zeitlich nahezu rechteckförmigem
Intensitätsprofil verwendet.
5 0
4 0
3 0
2 0
1 0
0
5 0
4 0
3 0
2 0
1 0
0
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0
Abbildung 2.5: Simulierte Pulsverläufe vor (gestrichelte Linien) und nach (durchgezogene
Linien) der EIT-Lichtspeicherung. Oben: Speicherung eines gaußförmigen Nachweispulses.
Unten: Speicherung eines rechteckförmigen Nachweispulses.
Die nicht perfekte Speicherung des Nachweispulses ist auf eine Reihe von Ursachen
zurückzuführen. Die moderaten Werte für die optische Dichte α 0 L sowie die
vorhandenen Zerfalls- und Dekohärenzraten führen nach (2.29) zur teilweise unvollständigen
Transformation zwischen Lichtfeld und Kohärenz. Des Weiteren führen
verzögerte Rückkopplungen zu diabatischen Oszillationen der Kohärenz, wel-
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