Quantum technologies

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Eignung von vertikal emittierenden Diodenlasern für die Spektroskopie kohärenter Dunkelzustände in Cäsium untersucht. Hierzu wurde unter Verwendung eines VCSEL-Prototypen ein experimenteller Aufbau realisiert, in dem die beiden zur Anregung der Dunkelresonanzen benötigten Lichtfelder durch direkte Modulation des Injektionsstroms erzeugt werden. Mit dem strommodulierten VCSEL wurden erfolgreich Dunkelresonanzen in thermischem Cäsiumdampf nachgewiesen. Der Einfluß der optischen Verstimmung der anregenden Lichtfelder auf die Dunkelresonanzen wurde experimentell untersucht, wobei eine von Betrag und Vorzeichen der optischen Verstimmung abhängige Asymmetrie der Linienformen gefunden wurde. Eine durch den dynamischen Stark-Effekt verursachte Verschiebung der Linienposition der Dunkelresonanzen in Abhängigkeit von der optischen Verstimmung und der Lichtintensität konnte ebenfalls experimentell nachgewiesen werden. Durch die Verwendung eines strommodulierten VCSELs kann der experimentelle Aufbau gegenüber der bislang eingesetzten phasenstabilen Kopplung zweier gitterstabilisierter kantenemittierender Diodenlaser erheblich vereinfacht werden. Der Platzbedarf der optischen Komponenten verringert sich bei Verwendung eines VCSEL um etwa einen Faktor 10 auf lediglich 600 cm^2.