[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 SLW|)Q
24  
5P{[8PZxbV  
1 Declaration concerning intellectual property w{*PZb4  
2 Introduction 4 1\a.o[g3e  
3 Theory section 5 8'"=y}]H~  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 A5T&i]  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 T&4f}g/  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 x5|^p=  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 ` {qt4zd0  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 ~F^tLi!5  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 >xXC=z+g]  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 RGL2S]UFs  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 zI0d  
3.4.3 Tasks of project . . 4f&"1:  
4 Experiments 18 BwkY;Ur/AL  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 #jh5%@  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 #aQQd8  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 {- &`@V  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Bi2 c5[3  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 '55G:r39  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ]q~bi<E9W  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 /,_m\JkwL  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 D4\[D8
pD  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 B Dp")[l  
5 Conclusions 56
!TivQB  
6 Appendix 58 Gr4v&Mz:  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Ze[,0Y!u&  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 !1=*"H%t  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 nEUUD3a  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 *7E#=xb  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 mITNx^p4f  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 P2@Z7DhQ  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Wb>;L@jB7  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 q|:wzdmNZ  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 yM`u]p1  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 d@ >i=l [  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 L+*:VP6WD  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 |RXQ_|  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 x
0b=r!Duu  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator KZTLIZxI-  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！