[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 Yp ? 2<  
w|5}V6WD  
1 Declaration concerning intellectual property i([A8C_A  
2 Introduction 4 MoFZ  
3 Theory section 5 3> fuH'=  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 ss2:8up 99  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 j/Kw-h ,5"  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 L|H{;r'  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 k<f*ns  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 HxM-VK'  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 QWP_8$Q  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 >3Y&jsh<  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 . }1!MK5  
3.4.3 Tasks of project . . ~|!lC}!IKL  
4 Experiments 18 IWQ8e$N  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ><DE1tG  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 P~*fZ)\}F@  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 EagI)W!s[  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4@Qq5kpk*  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ]zm6;/S  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 P6?Q;-\q0  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 a&<<X:$Hy  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 &,)tD62s  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 i}YnJ  
5 Conclusions 56 a|>MueJ  
6 Appendix 58 0jyokER  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 93rE5eGs  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 +l#2u#e  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 .6hH}BM  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 4H:WpW*r  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 o]j*  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 iOyYf!yg  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 r3-3*_  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 0Nfj}sXCWE  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 t Z%?vY~!  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 L9.#/%I\  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 N4:'X6u;  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 ?-f>zx8O  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 `#]\Wnp~y  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator `4=b|N+b"  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！