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MSc thesis: Development of time-averaged optical potentials

MSc thesis: Development of time-averaged optical potentials

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Optical dipole traps are a versatile tool for trapping, cooling, & manipulation of cold atoms. Furthermore, evaporative cooling allows one to create Bose-Einstein condensates. However, usually the trapping geometry is fully governed by the optical imaging setup and the dipol trap's intensity. Time-averaged potentials can lift dependencies and allow one to realize complex trapping geomtries as well as dynamic change of parameters during a sequence.
In this project, we want to realize a test stand investigating time-averaged potentials created by an accousto-optical deflector (AOD) and imaged on a CCD camera. The aim is to design and test lens systems differing both in size, complexity, and reachable beam parameters, and to compare their performance. Furthermore, we want to push forward the calucation and simulation of complex modulation wave forms for the AOD. Finally, the results will be tested directly on our cold-atoms apparatus for BEC creation and trapped interferometry.

Contact

Dennis Schlippert
Email: schlippert@iqo.uni-hannover.de
Tel: +49 (0) 511 762 17959


Optische Dipolfallen können zur Speicherung, Erzeugung und Manipulation ultra-kalter atomarer Ensembles eingesetzt werden. Hierbei ist die Fallengeometrie jedoch maßgeblich durch die sich aus der optischen Abbildung ergebenden statischen Parameter der Strahlen sowie deren Leistung diktiert. Zeitlich-gemittelte optische Potentiale können durch zeitliche Modulation der Strahlposition zur Erzeugung von komplexen Fallengeometrien mit flexiblen und dynamischen Parametern genutzt werden.
In dieser Arbeit soll ein Testaufbau zur Untersuchung dieser zeitlich-gemittelter Potentiale erstellt werden.
Hierzu soll ein Laserstrahl durch einen akusto-optischen Deflektor in zwei Raumrichtungen abgelenkt und durch ein Linsensystem auf einem Kamerachip abgebildet werden. Es sollen verschiedene Linsensysteme entwickelt, simuliert und getestet, sowie die Modulationsalgorithmen zur Erzeugung komplexer Fallengeometrien entwickelt werden. Anschließend sollen die so erlangten Techniken an unserem Vakuumaufbau mit Atomen überprüft werden.