[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 BInSS*L  
dN3^PK  
1 Declaration concerning intellectual property 3 0[Xkz  
2 Introduction 4 7*+CX  
3 Theory section 5 QUn!&55  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 LYECX  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 slPr^)  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 npltsK):  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 @i!+Z  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 zPp22  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 s_/@`kd{  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 =o~+R\1ux+  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 iv_3R}IbX  
3.4.3 Tasks of project . . `WOoC  
4 Experiments 18 eLPtdP5k  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ygnZ9ikh<-  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 \O"H#gt  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 9;v3 (U+:  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 #X'-/q`.  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 pLCj"D).M  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 YGOkq
I  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 xaVX@ 3r.3  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 g$Y]{VM.J  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 ]NTQF/   
5 Conclusions 56 "zJxWXI  
6 Appendix 58 8%m\J:eR  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 aUZ?Ue9l>2  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 ,+`r2}N \/  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 xIm2t~i
o  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 D
b|JR  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 |
Jd8ul:&e  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 8A&N+sT  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 2[`n<R\  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 }||p#R@?  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 BedL `[,  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 ;%2+Tc-7I  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 g]L8Jli  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 *uRDB9#9,  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 Al*=%nY  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator J' P:SC1  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！