[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 6|97;@94  
,OZ  
1 Declaration concerning intellectual property ;!yK~OBxt  
2 Introduction 4 
CB7dr&>  
3 Theory section 5 :}Jx  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 =;Id["+  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 PSrx!  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 M8^ID #  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3qYGEhxv  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 `CK~x=  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ~W'DEpq_  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10  %zavSm"  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 $+gQnI3w  
3.4.3 Tasks of project . . s8j |>R|k  
4 Experiments 18 `At.$3B  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 l![M
,8  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 6(|mdk`i  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 AbU`wr/h 4  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Iil2R}1  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6iFlz9XiI  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 -oD,F $Rb  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 p^l#Wq5  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 &lc@]y8  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 OqGp|`  
5 Conclusions 56 sA0Ho6  
6 Appendix 58 AR"2?2<mJ7  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 m l`xLZN>L  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 aRd~T6I  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 bC&A@.g{  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 gl
AS$
<  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 [i.@q}c~E  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 #%,X),%-  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 1N5 E  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 gt4GN`-k  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 K5>3  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 AXw qN:P}  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 z$^d_)  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 AvL /gt:  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 BD6!,  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator BRFsw`c  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！