[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 sLh
==V;9  
Kqun^"Df  
1 Declaration concerning intellectual property BeCWa>54i  
2 Introduction 4 33jovK2  
3 Theory section 5 p/(~IC"!J  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 XXbqQhf  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 ilK-?@u+  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 cQG +$0(  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1[kMOp  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 ?P
4w]a  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 YiYV>gaf"H  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 HfcL%b%G8  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 5?p2%KQ  
3.4.3 Tasks of project . . Fd?"-  
4 Experiments 18 b k|m4|  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 HN_d{ 3  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 x2@U.r"zo  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 %cCs?ic  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6)z?f4,  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 } $uxJB  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 V I,ACj  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 <$6QDfa#  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 9k9_mjLZ  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 =81@o,1w  
5 Conclusions 56 :]rJGgK#  
6 Appendix 58 bB }
$'  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 A;5n:Sd  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 h\7fp.  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 YWMGB#=  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 aUxGzMZ  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 _nD$b={g  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 hOFOO_byzO  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 ygeDcnvR]  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 _8Z_`@0  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 I6j$X6u  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 ~ns7O  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 PGYXhwOI  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 l_EM8pL,f  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 )>b.;  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator *4U^0e  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！