In this thesis, the properties of a strongly-coupled single-atom-cavity system are studied. Here, the atom predominantly interacts with only one mode of the electromagnetic field. Special attention was paid to the energy spectrum of the system, which consists of an anharmonic ladder of doublets. Developing a new laser cooling method for the preparation of the atom, it was possible for the first time to observe not only the first doublet, but also a state belonging to the second doublet in the optical spectrum. The quantization of light-matter interaction is confirmed by this observation, as the state can only be explained by a bonding of one atom to exactly two photons. Its excitation by a two-photon transition contains a nonlinearity at the level of single quanta. This leads to a dependency of the spectrum on the intensity of the impinging light.     «

In this thesis, the properties of a strongly-coupled single-atom-cavity system are studied. Here, the atom predominantly interacts with only one mode of the electromagnetic field. Special attention was paid to the energy spectrum of the system, which consists of an anharmonic ladder of doublets. Developing a new laser cooling method for the preparation of the atom, it was possible for the first time to observe not only the first doublet, but also a state belonging to the second doublet in the op...     »

In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften eines stark gekoppelten Einzelatom-Resonator-Systems untersucht. Das Atom wechselwirkt hierbei vorwiegend mit nur einer Mode des elektromagnetischen Feldes. Besonderes Augenmerk lag auf dem Energiespektrum des Systems, das aus einer nichtharmonischen Reihe von Dubletts besteht. Durch die Entwicklung eines neuartigen Laser-Kühlverfahrens zur Präparation des Atoms gelang es erstmals, neben dem ersten Dublett auch einen Zustand des zweiten Dubletts im optischen Spektrum nachzuweisen. Durch diese Beobachtung wird die Quantisierung der Atom-Licht-Wechselwirkung bestätigt, da sich der Zustand nur durch eine Bindung des Atoms an genau zwei Photonen erklären lässt. Seine Anregung durch einen Zweiphotonen-Übergang beinhaltet eine Nichtlinearität auf der Ebene einzelner Quanten. Dies führt zu einer Abhängigkeit des Spektrums von der Leistung des eingestrahlten Lichts.     «

In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften eines stark gekoppelten Einzelatom-Resonator-Systems untersucht. Das Atom wechselwirkt hierbei vorwiegend mit nur einer Mode des elektromagnetischen Feldes. Besonderes Augenmerk lag auf dem Energiespektrum des Systems, das aus einer nichtharmonischen Reihe von Dubletts besteht. Durch die Entwicklung eines neuartigen Laser-Kühlverfahrens zur Präparation des Atoms gelang es erstmals, neben dem ersten Dublett auch einen Zustand des zweiten Dublett...     »