[论文]硕士学位论文Route towards an optical dipole trap for single atoms [复制链接]

牛津大学硕士学位论文 Route towards an optical dipole trap for single atoms p#I1l2nE  
/qY(uPJ  
1 Declaration concerning intellectual property Lf<9GYNy>`  
2 Introduction 4 @J)vuGS  
3 Theory section 5 4df1)<}U-  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 ?^0Z(<Arz  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5  HuClO  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 L32ki}2  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 &}?e:PEy  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 11'Tt!  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 'f!Jh<i  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 +d15a%^`  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 6C5qW8q]u3  
3.4.3 Tasks of project . . EZFWxR/  
4 Experiments 18 1Sr}2@>  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 x F#)T*  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 O2B$c\pw  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 C<)&qx3  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 j_g9RmZT  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 zAIC5fvu  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Fx\Re]~n  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 {,-#;A*yW  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 mLqm83  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 &0TheY;srf  
5 Conclusions 56 u?i1n=Ne  
6 Appendix 58 4]R3*F  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 :-8u*5QK]`  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 vUA,`  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 W_EN4p~J  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 c`Cn9bX  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Q.yoxq  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 NI)nf;C  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 F'!}$oT"  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 "/=xu|  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 x(~
l[hT  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 b"V-!.02  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 `.XU|J*z,  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 #Ba'k6b  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 v]>(Ps )R  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator +aap/sYp  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！