Ziel der Untersuchung war die Ermittlung der Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen (SBAS) in einer Gruppe von Herzschrittmacherpatienten. Durch Gegenüberstellung mit der in der Literatur angegebenen Prävalenz SBAS in vergleichbaren Patientengruppen ohne Herzschrittmacher sollte eine Aussage über einen möglichen Zusammenhang zwischen SBAS und schrittmacherbedürftigen Herzrhythmusstörungen getroffen werden. Dieser Zusammenhang könnte indirekt über die bekannte Koinzidenz zwischen SBAS und arterieller Hypertonie bzw. KHK bestehen. Es wurden 192 Patienten (100 Männer, 92 Frauen) der Rhythmussprechstunde des Universitätsklinikums Charité in Berlin mit einem Durchschnittsalter von 62,2 +/- 12,2 Jahren ambulant für eine Nacht untersucht. Zum Einsatz kam das tragbare Schlafapnoe-Monitoring-Gerät MESAM IV. Schlafbezogene Atmungsstörungen lagen dann vor, wenn der respiratorische Gesamtindex (RDI = respiratory disturbance index) als Summe der Apnoen und Hypopnoen pro Stunde Schlaf größer oder gleich 10 war. Anhand des RDI erfolgte eine Einteilung der Patienten in Diagnosegruppen: Gruppe A (RDI < 5, kein Vorliegen SBAS), Gruppe B (RDI >= 5 und < 10, Grenzbefund) und Gruppe C (RDI >= 10, Vorliegen SBAS). Ergebnisse (Gesamtkollektiv / Männer / Frauen): Gruppe A: 100 / 44 / 56 Patienten (52,1 / 44,0 / 60,9 %) Gruppe B: 30 / 16 / 14 Patienten (15,6 / 16,0 / 15,2 %) Gruppe C: 62 / 40 / 22 Patienten (32,3 / 40,0 / 23,9 %). Signifikant häufiger wurden SBAS (Gruppe C) bei Männern als bei Frauen nachgewiesen. Ebenso liegen das Durchschnittsalter (Gruppe A: 58,5 +/- 14,5 Jahre, Gruppe C 67,3 +/- 6,8 Jahre) sowie der durchschnittliche Body-Mass-Index (Gruppe A: 24,8 +/- 3,4 kg/m2, Gruppe C 27,1 +/- 3,3 kg/m2) bei Patienten mit SBAS signifikant höher als bei Patienten ohne SBAS. Patienten mit unterschiedlichen, der Schrittmacherimplantation zugrundeliegenden, Herzerkrankungen (z. B. Sick-Sinus-Syndrom, AV-Block, Bradyarrhythmia absoluta) wiesen keine signifikanten Differenzen in der Häufigkeit SBAS auf. Gleichermaßen konnte das Vorliegen zusätzlicher kardiovaskulärer Erkrankungen und Risikofaktoren (z. B. KHK, arterielle Hypertonie, Rauchen) nicht als Einflußfaktor für das gehäufte Auftreten SBAS nachgewiesen werden. Angaben zur Prävalenz SBAS in der Literatur schwanken für die entsprechende Altersgruppe von Patienten ohne Herzschrittmacher zwischen 24 % und 73 %. Die für die Herzschrittmacherpatienten ermittelte Prävalenz der SBAS mit 32,3 % liegt innerhalb dieser großen Spannbreite. Die Untersuchungsergebnisse ergaben daher keinen Zusammenhang zwischen SBAS und schrittmacherbedürftigen Herzrhythmusstörungen. Auch konnte kein Unterschied im Auftreten SBAS in Abhängigkeit von der Art der Herzrhythmusstörung nachgewiesen werden. Weiterführende Untersuchungen (z. B. in Form einer Fall-Kontroll-Studie) erscheinen notwendig. / The study was aimed to determine prevalence of sleep-related respiratory disturbances (SRRD) in a group of pacemaker patients. It was investigated if SRRD are more prevalent in pacemaker patients compared to corresponding patients without pacemaker. This question was raised in background of the wellknown coincidence of SRRD and arterial hypertension respectively coronary heart disease. References about the prevalence of SRRD in corresponding elderly people served as standard of comparison. 192 hospital outpatients (100 men and 92 women) from rhythmological ambulance of university hospital "Charité" in Berlin were randomly selected and examined for one night by means of MESAM IV device, a Non-laboratory-monitoring-system". The mean age of these patients was 62,2 +/- 12,2 years. A respiratory disturbance index (RDI; the sum of apneas and hypopneas per hour of sleep) equal or greater than 10 was laid down for the existence of SRRD. The RDI built the basis for dividing the patients into three groups: Group A (RDI < 5, no SRRD), Group B (RDI >= 5 and < 10, borderline SRRD) an Group C (RDI >= 10, SRRD). Results (all patients / men / women): Group A: 100 / 44 / 56 patients (52,1 / 44,0 / 60,9 %) Group B: 30 / 16 / 14 patients (15,6 / 16,0 / 15,2 %) Group C: 62 / 40 / 22 patients (32,3 / 40,0 / 23,9 %). Significant differences occured in the frequency of SRRD (Group C) between men and women. Apart from that the mean age (Group A: 58,5 +/- 14,5 years, Group C: 67,3 +/- 6,8 years) as well as the Body-Mass-Index (Group A: 24,8 +/- 3,4 kg/m2, Group C: 27,1 +/. 3,3 kg/m2) were significantly higher in patients with SRRD than in patients without SRRD. No significant differences in the frequency of SRRD could be demonstrated in dependence on underlying rhythm disturbances (e. g. Sick-Sinus-Syndrom, atrioventricular block, Bradyarrhythmia absoluta). In the same manner no evidences regarding significant influences of additionally existing cardiovascular diseases or risk factors (e. g. coronary heart disease, arterial hypertension, smoking) on the appearance of SRRD were shown. References about the prevalence of SRRD in corresponding elderly people without pacemaker vary from 24 % to 73 %. The prevalence of SRRD in pacemaker patients (32,3 %) fits right in the frame of this great variety. A more frequent appearance of SRRD in patients with pacemaker than in patients without could not be proved. Equally, the underlying rhythm disturbance has apparently no correlation to SRRD. Extended studies are necessary.

Beim Tissue Engineering werden verschiedene Bereiche der Medizin, der Biologie und der Technik miteinander kombiniert. Das Ziel ist es, ein vitales und funktionales Ersatzgewebe herzustellen, das aus körpereigenen Zellen besteht. Dabei werden körpereigene Zellen auf ein resorbierbares Gerüst transplantiert und in vitro konditioniert, um ein vitales Ersatzgewebe zu schaffen, dass stabil genug ist, um implantiert werden zu können. Dieses Konstrukt hätte die Fähigkeit, sich in das umgebende Gewebe zu integrieren und wie gesundes Gewebe zu entwickeln (z.B. mitwachsen). In dieser Arbeit konnten vaskuläre Zellen aus körpereigenen Nabelschnurgefäßen als neue Zellquelle evaluiert werden. Ein großer Vorteil der Nabelschnur gegenüber den Fragmenten der Aorta ascendens und der Vena saphena magna ist, dass dieses Gewebe nach der Geburt überflüssig ist und verworfen wird. Damit wäre kein weiterer belastender Eingriff bei den Patienten erforderlich. Durch die Kryokonservierung dieser Zellquelle wäre somit auch eine Haltbarkeit möglich gemacht, die eine Verwendung dieser Zellquelle auch bei älteren Patienten zu jedem Zeitpunkt möglich macht. Diese mit kryokonservierten vaskulären Nabelschnurzellen hergestellten Herzklappen waren vital und zeigten unter dynamischen Konditionierungsbedingungen in einem dafür hergestellten Bioreaktor im Vergleich zu den statisch belassenen Klappen eine höhere extrazelluläre Matrix Produktion. Eine Verwendung der kryokonservierten vaskulären Zellen aus humanen Nabelschnurgefäßen ist somit für das Tissue Engineering von kardiovaskulären Strukturen wie das der Herzklappe möglich gemacht worden. / Tissue engineering of heart valves has been developed to overcome the problems of bioprosthetical, mechanical heart valves or homografts by fabricating a viable heart valve substitute from autologous cells with the ability to grow, repair and remodel. This work was focusing of the impact of cryopreserved human umbilical cord cells for fabrication of tissue engineered heart valves for patients diagnosed prenatally with congenital heart lesions potentially enabling heart valve replacement in the early years of life. By using biodegradable polymer matrices as a scaffold for tissue development until cells produce their own matrix autologous cryopreserved human umbilical cord cells are seeded onto the polymer scaffold, forming viable tissue while the polymer degrades. By using a biomimetic flow culture systems these cells shows perfect abilities of creating an in vitro tissue formation. However these cells suggest the potential benefit of establishing autologous human cell banks for pediatric patients diagnosed intrauterinely with congenital defects.

Einer der Gründe für das Scheitern derzeitiger Behandlungsmethoden beim Brustkrebs ist die Resistenz gegenüber der angewandten Chemotherapie. Eine große Rolle bei der Entstehung der Multiplen Medikamentenresistenz spielt das MDR1-Gen und sein Genprodukt, das P-Glykoprotein. Das Y-Box-Protein YB-1 reguliert die Expression des MDR1-Gens; eine Überexpression und nukleäre Lokalisation von YB-1 geht im Brustkrebs mit einer gesteigerten P-Glykoprotein Expression einher. In dieser Arbeit wurden Gewebeproben von 83 Brustkrebspatientinnen auf eine YB-1 Überexpression im Tumor und im peritumoralen Epithel untersucht. YB-1 wurde mittels der immunhistochemischen APAAP-Methode an Formalin-fixierten, in Paraffin eingebetteten Brustkrebsgewebeproben nachgewiesen. Die klinische Relevanz der YB-1 Expression wurde untersucht, indem sie mit dem klinischen Verlauf in einem mittleren Beobachtungszeitraum von 61 Monaten und etablierten biologischen Tumorfaktoren wie Lymphknotenstatus, histologisches Grading, Tumorgröße, Hormonrezeptorstatus, uPA und PAI-1 verglichen wurde. In der Kohorte der Patientinnen mit einer postoperativen adjuvanten Chemotherapie zeigte sich eine 5-Jahres-Rezidivrate von 68 % bei einer hohen YB-1 Expression im Tumor und eine Rückfallrate von 39 % bei einer niedrigen YB-1 Expression. Unter Beachtung auch der YB-1 Expression im peritumoralen Epithel konnte ein noch größerer Unterschied hinsichtlich der 5-Jahres-Rezidivrate festgestellt werden. Diese betrug bei Patientinnen mit einer hohen YB-1 Expression 66 %, während bei Patientinnen mit einer niedrigen YB-1 Expression im Nachbeobachtungszeitraum kein Rezidiv festgestellt wurde. Bei der Gegenüberstellung der 5-Jahres-Rezidivraten in der Kohorte der Patientinnen ohne Zytostatikatherapie zeigte sich eine Rückfallrate von 30 % bei einer hohen YB-1 Expression und eine Rückfallrate von 0 % bei einer niedrigen YB-1 Expression. Eine hohe YB-1 Expression war demnach in beiden Kohorten mit einer schlechteren klinischen Prognose assoziiert. Das Ergebnis in der Gruppe der Patientinnen ohne postoperative Chemotherapie zeigt, dass YB-1 mit der Tumoraggressivität beim Brustkrebs korreliert. Eine Korrelation zwischen der YB-1 Expression und den etablierten prognostischen Faktoren Lymphknotenstatus, Tumorgröße und histologisches Grading konnte nicht festgestellt werden. Es wurde jedoch eine signifikante negative Korrelation zwischen der YB-1 Expression und dem Hormonrezeptorstatus und eine positive Korrelation zwischen YB-1 und den Faktoren uPA und PAI-1 gefunden. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass YB-1 eine klinische Relevanz besitzt mit Hinblick sowohl auf eine prognostische als auch eine prädiktive Bedeutung bei der Identifikation von Hoch-Risiko-Patientinnen im Brustkrebs in Ab- und Anwesenheit einer postoperativen Chemotherapie. / Intrinsic or acquired resistance to chemotherapy is one of the reasons for failure of current treatment regimens in breast cancer patients. P-glycoprotein and its gene mdr1 plays a major role in the development of a multi-drug resistant tumor phenotype. The Y-box protein YB-1 regulates the expression of mdr1. In human breast cancer, overexpression and nuclear localization is associated with upregulation of P-glycoprotein. In this study, tissues of 83 breast cancer patients have been analyzed with regard to YB-1 overexpression in tumor tissue and in surrounding benign breast epithelial cells. YB-1 has been detached by the immunohistochemical APAAP-method using formalin-fixed, paraffin-embedded breast cancer tissues. Clinical relevance of YB-1 expression was analyzed by comparing it with clinical outcome after a median follow-up of 61 months and with tumor biological factors lymph-node status, tumor size, histological grading, hormone-receptor status and the factors uPA and PAI-1. In patients who received postoperative chemotherapy, the 5-year-relapse rate was 68% in patients with high YB-1 expression in tumor cells and 39% in patients with low expression. With regard to YB-1 expression in surrounding benign breast epithelial cells, the 5-year-relapse rate was 66% in patients with high YB-1 expression whereas in patients with low expression no relapse has been observed so far. YB-1 thus indicates clinical drug resistance in breast cancer. In patients who received no chemotherapy, the 5-year-relapse rate was 30% in patients with high YB-1 expression whereas in patients with low YB-1 expression no relapse occurred. YB-1 thus correlates with breast cancer aggressiveness. In both groups high YB-1 expression was associated with poor clinical outcome. A correlation between YB-1 and tumor biological factors lymph-node status, tumor size and histological grading has not been found. But a significant negative correlation has been observed between YB-1 and hormone-receptor status and a positive correlation between YB-1 and uPA and PAI-1. This dissertation could show the clinical relevance of YB-1 with regard to a prognostic and predictive significance by identifying a high-risk group of breast cancer patients both in presence and absence of postoperative chemotherapy.

Hintergrund: Elastischer Ohrknorpel ist eine potentielle Quelle fuer autologe Zellen um die luminalen Oberflaechen von links ventrikularen assist systemen (LVAD''s) zu besiedeln zu dem Zweck die Biokompatibilitaet dieser Systeme zu verbessern. Wir prueften dieses Potential der Ohrknorpelzellen in vitro und in vivo in einem Tiermodel (Kalb). Methoden: In vitro, Elastischer Knorpel wurde von dem Ohr eines Kalbes unter Lokalanaesthesie gewonnen, isoliert, und in Gewebekultur gezuechtet. Chondrocytes wurden immunocytochemisch analysiert, transferriert in Zellkulturmedium, zweimal umgesetzt, und auf die blutkontaktierenden, luminalen Oberflaechen von vier LVAD''s (HeartMate(R); Thermo Cardiosystems, Inc., Woburn, MA) gesiedelt. Die beschichteten Zelloberflaechen wurden preconditioniert unter Flussbedingungen in vitro, um die Zellhaftung an den luminalen Oberflaechen der LVAD''s zu beguenstigen. Die Effiezienz der Zellbesiedelung und der kumulative Zellverlust unter Flussbedingungen in vitro wurden quantifiziert. In vivo, eine der vier chondrocyte-beschichteten und preconditionierten LVAD''s wurde in das Kalb implantiert, welches urspruenglich Ohrknorpelspender diente. Das LVAD wurde fuer sieben Tage betrieben, dann explantiert und pathologisch und histologisch evaluiert unter der Benutzung eines Scanningelektronenmikroskopes und eines Transmissionelektronenmikroskopes. Resultate: Die luminalen Oberflaechen von vier LVAD''s wurden mit autologen Ohrknorpelzellen besiedelt. Die Effiezienz der Zellbesiedelung betrug 95.11± 4.23% (n = 4). Der kumulative Zellverlust unter Flussbedingungen in vitro war geringer als 12% (n = 4). Nach sieben Tagen der in vivo Implantation zeigten die luminalen Oberflaechen des implantierten LVAD eine intakte, fest haftende Zellbesiedelung. Es wurden keine Thromboembolien waehrend der Nekropsie festgestellt. Schlussfolgerungen: Ohrknorpel stellt eine einfach und schnell erreichbare Quelle fuer autologe Ohrknorpelzellen dar, dessen Collagen Typ II und andere wichtige Bestandteile der extrazellulaeren Matrix sie dazu befaehigt, fest an den luminalen Oberflaechen der LVAD''s zu haften. Die hier beschriebene einfache Methode der Knorpelgewinnung und der Zellisolierung kann benutzt werden, um eine autologe Zellbeschichtung von LVAD''s und anderen implantierbaren kardiovaskulaeren Systemen vorzunehmen mit dem Ziel die Biokompatibilitaet dieser zu verbessern. Unsere erfolgreiche Feasibilitystudie in einem Kalbmodel fordert weitere in vivo Studien. / Background: Auricular elastic cartilage is a potential source of autologous cells for lining the luminal surfaces of left ventricular assist devices (LVAD''s) to improve long-term biocompatibility. We evaluated this potential in vitro and in vivo in a calf model. Methods: In vitro, auricular cartilage was harvested from the anesthetized ear of a calf, isolated, and cultured on tissue culture dishes. Primary chondrocytes were typed by immunocytochemistry, transferred into culture media, passaged twice, and seeded onto the blood-contacting luminal surfaces of four LVAD''s (HeartMate(R); Thermo Cardiosystems, Inc., Woburn, MA). The seeded cell linings were preconditioned under flow conditions in vitro to promote cell adhesion to the luminal surfaces. Seeding efficiency and cumulative cell loss under flow conditions in vitro were quantitated. In vivo, one of the four preconditioned, autologous chondrocyte-lined LVAD''s was implanted into the tissue-donor calf; run for 7 days; explanted; and finally evaluated grossly, by scanning electron microscopy, and by transmission electron microscopy. Results: Autologous chondrocytes were seeded onto the luminal surfaces of the four LVAD''s. The seeding efficiency was 95.11± 4.23% (n = 4). Cumulative cell loss during preconditioning under flow conditions in vitro did not exceed 12% (n = 4). After 7 days of in vivo implantation, the luminal surfaces of the implanted LVAD demonstrated an intact, strongly adherent cellular lining. There was no evidence of thromboembolic events at necropsy. Conclusions: Auricular elastic cartilage is a ready and easily accessible source of chondrocytes whose ability to produce collagen II and other important extracellular matrix constituents allows them to adhere strongly to the luminal surfaces of LVAD''s. The simple method of isolating and expanding auricular chondrocytes presented here could be used to provide autologous cell linings for LVAD''s and other cardiovascular devices to improve their long-term biocompatibility. Our successful short-term feasibility study in a calf model warrants further study in vivo.

La technologie des lasers à gaz Argon et Hélium Cadmium ionisés est obsolète et leurs production est abandonnée. Etant donné le vaste champ des applications basées sur les longueurs d’onde (488 nm, 325 nm) générées par cette technologie, il apparait essentiel d’imaginer une solution alternative. Les travaux exposés dans ce manuscrit traitent de l’étude des solutions apportées par la conversion en fréquence des lasers à fibre dopées ytterbium fonctionnant sur leur transition 3 niveaux à 976 nm. Les conditions d’obtention d’un effet laser sur cette transition particulière où section efficace d’émission et d’absorption sont confondues sont tout d’abord explicitées. Ensuite, nous présentons le développement d’une source laser continue monofréquence à 976 nm permettant de générer plus de 35W en limite de diffraction (M²<1.1). Le doublement en fréquence de cette source fondamentale à 976 nm dans des cristaux à alternance de polarisation (PPsLT) conduit à générer plus de 4W à 488 nm (bleu) en simple passage avec un niveau de bruit d’intensité extrêmement bas (0,05%rms sur la gamme 100Hz – 10MHz).Puis, nous relatons la démonstration de plus de 760 mW à la longueur d’onde ultraviolette de 325,3 nm à partir d’une laser à fibre impulsionnel nanoseconde (5ns ; 100 kHz) triplé en fréquence dans deux étages de cristaux non linéaires (LBO 20mm type I puis type II) délivrant près de 7,6 W soit une énergie de 73μJ et une puissance crête de 14,3kW à la longueur d’onde fondamentale de 976 nm et une puissance de 2,8 W à 488 nm à la seconde harmonique. L’efficacité de conversion de l’IR vers l’UV est donc de 10%. Enfin, nous rapportons la génération de plus de 2 W à 325,3 nm en régime picoseconde (15ps ; 20MHz) par triplement en fréquence (cascade de deux LBO) d’un laser à fibre générant une puissance moyenne de 16 W à 976 nm soit une énergie de 0,8 μJ et une puissance crête de 52kW. Ce qui représente une efficacité de conversion de 12%. / Gas laser technology (Ar ion and HeCd lasers) is now largely obsolete, with new production rapidly disappearing. Given the vast application domain based around these wavelengths (488nm, 325 nm…), it seems extremely important to develop alternative solutions. The work presented in this thesis covers the study of relevant solutions via frequency conversion of Yb fiber lasers emitting on the three level transition at 976 nm. The necessary conditions for laser operation in this zone where absorption and emission peaks are superimposed are presented. Next, we present the development of a single mode, single frequency source at 976 nm giving a record 35W output power with diffraction limited performance (M2<1.1). Frequency doubling of the fundamental radiation in a PPSLT crystal allowed the generation of more than 4W of output at 488 nm in a single pass configuration with extremely low noise (0.05%RMS from 100Hz to 10MHz).Subsequently, 760 mW of output power was generated at 325 nm via frequency tripling of a multi-watt nanosecond source at 976 nm (5ns, 100 kHz). Type I and type II interactions in LBO were used in this case allowing us to demonstrate an overall conversion efficiency of 10% from IR to UV.Finally, we report on the generation of 2W of output power at 325 nm by frequency tripling of a 15 ps laser generating 16W at 976 nm, representing a pulse energy of 0.8μJ and a peak power of 52 kW (conversion efficiency of 12%).

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Les propriétés structurales et de luminescence de couches minces de TiO2 et Y2O3 dopées terres rares (thulium, terbium et ytterbium) ont été étudiées en vue de les intégrer dans une cellule photovoltaïque comme couche de conversion spectrale du proche UV vers l'infrarouge afin d'en améliorer l'efficacité. Ces couches minces ont été synthétisées par dépôt chimique en phase vapeur à pression atmosphérique à l'aide de précurseurs organo-métalliques et assisté par aérosol (aerosol assisted MOCVD). Les couches minces sont partiellement cristallisées dès la synthèse (400°C pour le TiO2 en phase anatase, 540°C pour Y2O3 en phase cubique). Après traitement thermique la cristallisation est largement améliorée et la luminescence des ions dopant terres rares est obtenue dans les deux matrices oxydes. Le thulium émet dans une large bande située vers 800 nm et l'ytterbium vers 980 nm. Le terbium quand à lui émet dans une gamme située principalement dans le visible. Les spectres d'excitation ont montré que l'absorption des photons se fait via la matrice. En matrice TiO2 une efficacité de transfert d'énergie du Tm3+ vers l'Yb3+ de l'ordre de 20 % a été déterminée pour des teneurs de 0,8 % des deux dopants, ce qui correspond à la limite d'auto-extinction. Le rendement global mesuré est faible, nous avons montré que les causes probables de cette faible valeur sont le manque d'absorption des couches minces pour obtenir l'excitation de l'ion sensibilisateur ainsi que des processus de luminescence et de down conversion pas assez efficaces.

Atomic precision measurements provide a strong testing ground for new theoretical ideas and fundamental laws of physics. Measurement of the Lamb shift in the hydrogen atom is one of the best examples towards this -it resulted in the birth of QED in 1949 by Dyson, Feynman, Schwinger and Tomonaga. The precision measurements of the hyperfine structure in hydrogen and deuterium by Nafe, Nelson and Rabi indicated that the g-factor for the electron was not exactly 2 as predicted by Dirac, but slightly greater, due to QED effects. Thus the precision measurements are indispensable not only for developing new theory but also for the verification and fine-tuning of theoretical parameters. Precision measurement of hyperfine structure provide valuable information about the nucleus structure, which is helpful in fine tuning of atomic wave-functions used in theoretical calculations. The aim of the work reported in this thesis is the measurement of hyperfine frequency and the observation of hyperfine structure constant in alkali atoms and in Yb atom. This thesis is organized as follows. In Chapter 1, an introduction to the importance of Alkali atoms and Yb atom in the field of precision measurement will be discussed. The scope of this thesis is also discussed in this chapter. In Chapter 2, an introduction to hyperfine structure starting from the beginning of the atomic physics will be discussed. We have discussed about the LS-coupling, jj-coupling, and the influence of the atomic nucleus on atomic spectra. We have also discussed the Zeeman effect and Doppler broadening. In chapter 3, the detail of experimental technique used in this thesis as copropagating satabs, hyperfine frequency measurement using AOM scan, AOM lock and ring cavity has been discussed. Experimental technique to observe the EIT signal in two electron Yb system has been discussed, which can be improved the precision in frequency measurement because of the narrow line-width. In chapter 4, we describe the co-propagating saturated-absorption spectroscopy and its application in frequency measurement. Saturated-absorption spectroscopy (satabs) in a vapor cell is a standard technique used to stabilise the laser frequency. In normal satabs we are getting some extra peaks known as a crossover peaks because laser interact with different velocity group in a vapor cell. In satabs the crossover peaks are stronger and often swamp the true peaks. So we have developed a technique of co-propagating satabs to remove the spurious peak, which has several advantages over conventional satabs. The co-propagating satabs signal appears on a flat background (Doppler-free) with good signal-to-noise ratio and does not have the problem of crossover resonances in between hyperfine transitions. We have adapted this technique to make measurements of hyperfine intervals by using one laser along with an acousto-optic modulator (to produce the scanning pump beam). In chapter 5, we describe the measurement of the hyperfine interval in the 2P1/2 state of 7Li using the SAS technique in hot Li vapor. This technique produces spurious ground crossover resonances that are more prominent that the real peaks. So we have used this ground crossover to measure the hyperfine interval using AOM locking technique. We have developed a technique to measure the absolute frequencies of optical transitions by using an evacuated Rb-stabilized ring-cavity resonator as a transfer cavity. In chapter 6, we study the wavelength-dependent errors due to dispersion at the cavity mirrors by measuring the frequency of the same transition in the Cs D 2 line (at 852 nm) at three cavity lengths. The spread in the values shows that dispersion errors are below 30 kHz, corresponding to a relative precision of 10−10 . We give an explanation for reduced dispersion errors in the ring-cavity geometry by calculating errors due to the lateral shift and the phase shift at the mirrors, and show that they are roughly equal but occur with opposite signs. In chapter 7, we describe precision measurement of hyperfine structure in the 3P2 state of 171,173Yb, and see an unambiguous signature of the magnetic octupole coefficient C in 173Yb. The frequencies of the 3P23S1 transition at 770 nm → are measured using a Rb-stabilized ring-cavity resonator with an accuracy of 200 kHz. In 173Yb we obtain the hyperfine coefficients as A = − 742.11(2) MHz and B = 1339.2(2) MHz, which represent a two orders-of-magnitude improvement in precision, and C = 0.54(2) MHz. Using atomic-structure calculations for two-electron atoms, we extract the nuclear moments quadrupole Q =2.46(12)b and octupole Ω = 34.4(21)b × µN . The observation of nuclear octupole moment in two-electron atoms, to the best of our knowledge, was never reported before. In 171Yb we obtain the hyperfine coefficient A = 2678.49(8) MHz. Using this measurement as well as the previous measurement of A coefficient from our lab, we have compared the hyperfine anomalies for 1P1, 3P1 and 3P2 states. In chapter 8, we describe the EIT in two electron system of 174Yb from 1S0(Fg = 0) 3P1(Fe = 1). We have observed the EIT in degenerate two level system and → after lifting the degeneracy by applying the magnetic field we are getting five peaks. We have also observed the EIT in 173Yb. In 173Yb there are three degenerate two level system Fg =5/2 Fe =3/2, Fg =5/2 Fe =5/2, Fg =5/2 Fe =7/2. →→→ We have observed the same type of EIT signal for all the three transitions Fg = FFe = F, ±F + 1. → In Chapter 9, we give a broad conclusion to the work reported in this thesis and suggest future avenues of research to continue the work started here.

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