Doppelte Bragg-Diffraction: Ein Werkzeug für Atomoptik

Der Einsatz von Retroreflexion in der Lichtpuls-Atominterferometrie unter Mikroschwergewichtbedingungen führt natürlicherweise zu einem doppelt-diffractions Schema. Die beiden Paare gegenläufiger Strahlen induzieren gleichzeitig Übergänge mit entgegengesetztem Impulsübertrag, die, wenn sie auf initial ruhende Atome wirken, zu symmetrischen Interferometer-Konfigurationen führen, bei denen der gesamte Impulsübertrag automatisch verdoppelt wird und bei denen eine Reihe von Geräuschquellen und systematischen Effekten sich gegenseitig aufheben. Hier erweitern wir frühere Implementierungen für Raman-Übergänge auf den Fall der Bragg-Diffraction. Im Gegensatz zum Einzeldiffractionsfall schließt die Existenz zusätzlicher off-resonanter Übergänge zwischen resonant verbundenen Zuständen die Anwendung der adiabatischen Eliminierungstechnik aus. Dennoch konnten wir analytische Ergebnisse sogar über dem tiefen Bragg-Regime hinaus erhalten, indem wir die sogenannte „Methode der Averaging“ anwendeten, die auf allgemeinere Situationen dieser Art anwendbar ist. Unsere Ergebnisse wurden durch den Vergleich mit numerischen Lösungen der grundlegenden Gleichungen, die den Doppeldiffractionsprozess beschreiben, validiert.