Das Einzelelektron im Kristall

Franz Ollendorff

Qi Luo

Periodisch gepolte nichtlineare Materialien werden haufig in nichtlinearen optischen Prozessen benutzt. Vor allem spontane parametrische Fluoreszenz (SPDC) ist ein sehr wichtiger Prozess im Bereich in Quantenoptik. Dort kann sie als Quelle fur Einzelphotonen und verschrankten Photonen eingesetzt werden. In unserem Labor benutzen wir einen periodisch gepolten Kaliumtitanylphosphat- -Kristall (ppKTP), der speziell konstruiert ist fur erste-Ordnung Typ-II quasi-phase-matched SPDC. Durch Zufall haben wir jedoch auch ein weiteres, unerwartetes SPDC Phanomen im ppKTP Kristall beobachtet, welches nicht dem Typ-II phase-matching entspricht. Nach experimentellen Untersuchungen haben wir darauf geschlossen, dass es sich um eine dritte Ordnung des quasi-phase-matched Typ-0 SPDC Prozesses handelt. Im Teil I beschreiben wir einige Grundlagen nichtlinearer Optik, die fur unsere Arbeit relevant sind, wie etwa die Natur der nichtlinearen Prozesse in Kapitel 1, die Prinzipien des quasi-phase-matchings in Kapitel 2, quasi-phase-matched SPDC in Kapitel 3 und eine kurze Einfuhrung in die Struktur des KTP Kristalls in Kapitel 4. Im Teil II erklaren wir durchgefuhrte Experimente und prasentieren deren Resultate am neuen Typ-0 SPDC Prozess. Die Untersuchung wurde in drei unterschiedlichen experimentellen Aufbauten durchgefuhrt, welche in Kapitel 5-7 beschrieben sind. Im Kapitel 8 gehen wir auf die Toleranz des Typ-0 SPDCs ein. Im Kapitel 5 beschreiben wir ein Experiment, das mithilfe einer EMCCD Kamera das Verhalten von SPDC Photonen zeigt. Im Kapitel 6 beschreiben wir das Spektrum dieses neuen SPDC Prozesses, und in Kapitel 7 charakterisieren wir die SPDC Photonen mithilfe von Koinzidenzaufnahmen. Im Teil III folgern wir dass der Typ-0 SPDC Prozess existiert, weil die Polungsperiode unseres ppKTPs zufallig zum quasi-phase-matching dritter Ordnung passt. Ausgehend von unseren Beobachtungen schlagen wir Verbesserungen im Design und in der Herstellung von periodisch gepolten Kristallen vor, zum Beispiel ein Kristall, der verschiedene Ordnungen von quasi-phase-matched nichtlinearen Prozessen erzeugt.Wir schlagen auch Anwendungen vor, die auf den temperatur- und wellenlangenabhangigen Eigenschaften der parametrischen Fluoreszenz basieren.

Johannes Picht

A. Landé

Abstract Das physikalische Paradoxon der Dualität mit ihren zwei entgegengesetzten „Manifestationen Als‐Ob”︁ kann durch die einheitliche Quantenmechanik, im besonderen durch die DUANEsche Auswahlregel für den linearen Impuls überwunden werden. Dies wird am Beispiel der Elektronenbeugung am Kristall und am einfachen und Doppelspalt gezeigt. Was Einstein als ‘Beruhigungsphilosophie’ bezeichnete, kann dadurch in objektive Physik verwandelt werden.

K. H. Hellwege

Max Steck