[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 JOdwv4(3V  
WR a+zii,  
1 Declaration concerning intellectual property &=-e`=qJ'6  
2 Introduction 4 fNqmTRu  
3 Theory section 5 P YF.#@":&  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Aa`MK$29F  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 TsX+. i'  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 l7'{OB L  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 v:"m  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 ~n/Aq*  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3Rd`Ysp  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 {M@@)27gW  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 _;e!ZZLG  
3.4.3 Tasks of project . . ^S#\O>GHP  
4 Experiments 18 p/hvQyE  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 *^D@l%av;  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 b4v(k(<  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 x[vBK8  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 7!r#(>I6?1  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Q=(@K4  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 v_z..-7Dq+  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Ak6MPuBB-  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 ~M ,{ _  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 hD_5~d  
5 Conclusions 56 xJ
~ gT  
6 Appendix 58 _r\$NgJIM  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 D1X4|Q*SK  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 h`5YA89  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 tyEPU^PM  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 gMs+?SNHAh  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 2~!R*i  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 +}^|dkc  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4mN].X[,  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 h(@R]GUX  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 skIiJ'db  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 V uG?B{  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 )N"Ew0U  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 yB,{#nM>8  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 gB>imr#e&  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator sdJ%S*)5G$  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！