Mikrotechnologische Fertigung von integrierten optischen Gittern für den Einsatz in Atominterferometern

Inhalt:
Atominterferometer, die auf der Erzeugung von Bose-Einstein-Kondensaten (BEK) basieren, bieten gegenüber ihren konventionellen mechanischen Gegenstücken Vorteile in Bezug auf Messpräzision, Reproduzierbarkeit und fehlendem Kalibrierungsaufwand, leiden allerdings nach wie vor unter ihrer hohen Komplexität und dem häufig stationären Aufbau. Durch weitere Integration und Miniaturisierung wird dennoch großes Potenzial aufgezeigt. Ein BEK wird durch eine magneto-optische-Falle (engl. magneto-optical trap, MOT) erzeugt. Hierfür sind mehrere Laserstrahlen notwendig, die entsprechend justiert und angesteuert werden müssen. Dadurch erhöht sich zwangsläufig der Platz- und Gewichtsbedarf, was dem Einsatz im Feld oder an Bord von Flugzeugen oder Satelliten entgegensteht. Zur weiteren Reduktion der Komplexität der Atomchip-Technologie und zur Realisierung eines kompakten BEK-basierten Atominterferometers müssen neue Ansätze erforscht und getestet werden. Einen Ansatz stellt der Ersatz der heute verwendeten Vier-Strahl-Spiegel-MOT durch eine Ein-Strahl-Gitter-MOT dar. Die Komplexität der Laseranordnung wird dabei um den Faktor vier reduziert.