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zhuljuan 2014-02-23 09:54

硕士学位论文Route towards an optical dipole trap for single atoms

牛津大学硕士学位论文 Route towards an optical dipole trap for single atoms  `2\:b^h  
X,lhVT |  
1 Declaration concerning intellectual property 4\ElMb[]  
2 Introduction 4 j%ZBAk)}  
3 Theory section 5 (["V( $  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 'n"we# [  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 x&JD~,Y  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 ;gAL_/_  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6wbH{}\ll  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 9GT}_ ^fb  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2dB]Lw@s  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Wwr  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 B>I :KGkV  
3.4.3 Tasks of project . . A5\ Hq  
4 Experiments 18  > T:0  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 x|c_(  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 WlW%z(RC  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 sV0NDM0  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 N9*QQ0  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ZP@NV|B  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Q.3:"dT  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2qVoe}F  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48  8 }AWU  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3 _!MVT  
5 Conclusions 56 t.\Pn4  
6 Appendix 58 C1l'<  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 "j_cI-@6  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 1D!MXYgm1b  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 WWOt>C~zV  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 z6,E} Y  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 &v;o }Q}E{  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 ^wwS`vPb  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 V[Sj+&e&  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 sX}#L  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Wi,)a{  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 cF EO}  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Jf#-OlEQ  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 8<ev5af  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 8^_e>q*W  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator /?b{*<TK  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
legendlyy 2014-02-24 09:10
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