[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 WAn'kA  
07hF2[i  
1 Declaration concerning intellectual property ,()0'h}n  
2 Introduction 4 ?h1H.s2X
 
3 Theory section 5 7-BvFEM;  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 ]@Sj`J[fd  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 f#Xy
oa%  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 $k$4% 7  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 'fL"txW  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 "al`$%(
 
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 D0N9Ksq  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 {f{ZHi|  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 K x~|jq  
3.4.3 Tasks of project . . J sEa23  
4 Experiments 18 kD}Y|*]5-5  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 fJWC)E  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 wRrnniqf8  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 7L^%x3-|&  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ^S6u<,  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 pZU9^Z?~6  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ~l2aNVv;  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 C^)
*Dsp  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 ko^\HSXl  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 rhL"i^  
5 Conclusions 56 >*wtbkU  
6 Appendix 58 F"N60>>  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 !'Q -yoHKD  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 4Yl;  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 FV,4pi  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 $fgf Y8  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 !s@Rok  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 jM:Y'l]  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 =LTmr
1?  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 A?G^\I~v  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 FaBqj1O1  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 U8(Nk\"X\  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 6&bIXy  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 [V 8{b{  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 aTzjm`F0  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator kapC%/6"  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！