This thesis reports on experiments with single atoms strongly coupled to a single mode of a high-finesse optical cavity. In the first part, it is shown that the motion of the atom in an intracavity dipole trap can be observed with high spatial and temporal resolution. Depending on the atom's current position, the dipole trap is switched to control the motion of the atom. The feedback acts in real time, faster than one oscillation period of the atom in the trap. In the second part the anharmonic energy level structure of the system is investigated. This anharmonicity allows one to selectively populate states containing two energy quanta in a two-photon process, resulting in a nonlinear response of the system with respect to the drive laser intensity. The photon statistics of the light transmitted through the cavity shows photon bunching and super-Poissonian fluctuations, indicating the transmission of photon pairs typical for a two-photon gateway.      «

This thesis reports on experiments with single atoms strongly coupled to a single mode of a high-finesse optical cavity. In the first part, it is shown that the motion of the atom in an intracavity dipole trap can be observed with high spatial and temporal resolution. Depending on the atom's current position, the dipole trap is switched to control the motion of the atom. The feedback acts in real time, faster than one oscillation period of the atom in the trap. In the second part the anharmonic...     »

Die vorliegende Arbeit berichtet von Experimenten mit einzelnen Atomen, die stark an die Mode eines optischen Resonators hoher Güte gekoppelt sind. Im ersten Teil wird gezeigt, wie die Bewegung des Atoms in der Dipolfalle mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung beobachtet werden kann. Die Dipolfalle wird abhängig von der Position des Atoms geschaltet, um so die Bewegung zu kontrollieren. Die Rückkopplung agiert in Echtzeit, schneller als eine Oszillationsperiode des Atoms in der Falle. Im zweiten Teil wird die anharmonische Struktur der Energiezustände des Systems untersucht. Diese Anharmonizität erlaubt es Zustände, die zwei Energiequanten enthalten, selektiv in einem Zwei-Photonen Prozess anzuregen, was zu einer nicht-linearen Antwort des Systems bezüglich der treibenden Laserintensität führt. Die Photonstatistik des transmittierten Lichtes zeigt Photonbunching und super-Poissonische Fluktuationen, was eine Transmission von Photonenpaaren nahelegt und typisch für ein Zwei-Photonen Gateway ist.      «

Die vorliegende Arbeit berichtet von Experimenten mit einzelnen Atomen, die stark an die Mode eines optischen Resonators hoher Güte gekoppelt sind. Im ersten Teil wird gezeigt, wie die Bewegung des Atoms in der Dipolfalle mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung beobachtet werden kann. Die Dipolfalle wird abhängig von der Position des Atoms geschaltet, um so die Bewegung zu kontrollieren. Die Rückkopplung agiert in Echtzeit, schneller als eine Oszillationsperiode des Atoms in der Falle. Im...     »