[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 J{-`&I'b  
Eu:/U*j  
1 Declaration concerning intellectual property 1:<(Q2X%  
2 Introduction 4 F]PsS(  
3 Theory section 5 6%ofS8[  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 IsE3-X|  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 VXWV Pj#  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 vdAd@Z~\  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 ruvfp_:  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 ;nP(S`'  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 lTP#6zqfv  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2dkWzx  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 j&_>_*.y  
3.4.3 Tasks of project . . V){Io_"  
4 Experiments 18 )J> dGIb  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 $x+7.%1m)~  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 )=d)j^t9  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 h!K" ;qw  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 8K-P]]  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
 <{Y3}Q  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 SFd_
k9  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 f"P866@oWn  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
aG^E^^Y  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 BK+P  
5 Conclusions 56 cI@qt>&  
6 Appendix 58 T+&fUhSy  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 m2jts(stp  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Z>bN
U  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 A1-,b.Ni  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 *c[
w9(fU  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 <tFq^qB  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 }7 +%k/  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 r8:"\%"f>  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 1Ub=RyB  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Q|h$D~  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 #jg-q|nd  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 KFHZ3HZ:>  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 {+hABusq  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 <I34@;R c  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator ub-e
!{  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！