[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 u;g}N'"  
,[#f}|s_  
1 Declaration concerning intellectual property ~A4WuA  
2 Introduction 4 X5[sw;rk  
3 Theory section 5 z\ pT+9&  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 &,7(Wab  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 N*>; '  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 _Y
{g5t  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 ,u2<()`8D  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 V=~dgy~@  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 %b6wo?%*  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 GXVGU-br  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 mH .I!  
3.4.3 Tasks of project . . 6si-IJ  
4 Experiments 18 E}2[Pb)e  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 0fU>L^P_?  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 9~I WGj?  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 b@hoH)<9E  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Z5A<TC/:  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 MJ08@xGa  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ~O$]y5  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Qpq0j^\  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 l !v#6#iq  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 _Tz!~z  
5 Conclusions 56 #
cb6~AH  
6 Appendix 58 kq-RM#Dj:  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 h+@t8Q;gGw  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 BW 7[JD  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 rfoCYsX'  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 g*M3;G  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 ;@hP*7Lm  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 $h9!"f[|j  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 owhht98y(  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 $49tV?q5
 
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 ps{(UYM=b  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 *p^MAk9=  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 }=FQKqtC  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 jo~vOu  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 ,P+&-}gn9  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator f?6=H^_>  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！