KIP-Veröffentlichungen

Die vorliegende Bachelorarbeit beschreibt den Aufbau und die Justage eines halbleiterbasierten Lasersystems zur Kühlung von 39K Atomen in einer magnetooptischen Falle (MOT). Das Lasersystem basiert auf zwei gitterstabilisierten Diodenlasern, die mithilfe von dopplerfreier Sättigungsspektroskopie auf die D1- und D2-Übergänge in 39K stabilisiert werden. Der experimentelle Aufbau enthält eine 2D-MOT, die einen kontinuierlichen Strahl kalter Kaliumatome erzeugt. Dies erlaubt ein effizientes Laden der 3D-MOT, in der die Atome bis zur Quantenentartung heruntergekühlt werden sollen. Um das kombinierte 2D-3D-MOT Fallenschema mit ausreichend optischer Leistung zu versorgen, wurden zwei Eigenbau-Trapezverstärker-Module aufgebaut, die mehr als 800mW Licht in einer einzigen räumlichen Mode liefern. Da zusätzlich jeder Teil des Lasersystems durch Lichtleitfasern getrennt ist, verspricht dieser Ansatz einen stabilen und einfach wartbaren Alltagsbetrieb. Die kürzliche Beobachtung einer 39K 3D-MOT bestätigt die korrekte Operation des Lasersystems.

This thesis reports on the setup and alignment of an all-diode laser system to cool 39K atoms in a magneto-optical trap (MOT). The laser system is based on two external-cavity diode lasers, which are stabilized to the 39K D1- and D2-transitions by Doppler-free spectroscopy. Our experimental approach uses a 2D-MOT to produce a continuous beam of cold potassium atoms. This allows an efficient loading of the 3D-MOT, where the atoms will be cooled to quantum degeneracy. As the combined 2D-3D-MOT trapping scheme requires a significant amount of optical power, two home-built tapered amplifier modules were set up which provide more than 800mW of single-mode laser radiation. Combined with optical fibers between every major stage of the laser system, this approach promises a stable and easy-to-maintain everyday operation. The recent observation of a 39K 3D-MOT confirms the correct operation of the laser system.