[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 {5c]Mn"r  
~;-9X|
 
1 Declaration concerning intellectual property us?&:L|!=  
2 Introduction 4 mN0=i(H<  
3 Theory section 5 NGjdG=,  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 B68H&h]D#'  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 3l!NG=R  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 D-9\~gvh  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 }:iBx  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2k7bK6=nm  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 "cho }X  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ]kktoP|D  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 #nyv+x;  
3.4.3 Tasks of project . . #i QX6WF  
4 Experiments 18 &UAe!{E0  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 "YFls#4H-  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 x_@i(oQ:_  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 .uZ
7 -l  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 <*'cf2Q$Av  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (g/7yO(s  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 bggusK<  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 fF?6j  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 \hk/1/siyF  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 `ZHP1uQ<  
5 Conclusions 56 "i'bTVs  
6 Appendix 58 }4jC_ZAupt  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 ^Uw[x\%#gD  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 y93k_iq$S  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 lHBI  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62  SVP:D3)  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 90 {tIX  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 T)u4S[ &  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 '|K.k6  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 K6\` __mLf  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 2V#6q,2  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 u'9gVU B  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 C;1PsSE+A  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 %j]STD.E  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 N}/>rD  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator gzfbzt}?  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！