[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 gz4UV/qr/  
4.'JLArw  
1 Declaration concerning intellectual property <m]wi7  
2 Introduction 4 ;(S|cm'>}  
3 Theory section 5 [e1L{_*l  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 8lb-}=  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 8gI\zgS  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 L/fRF"V  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3e 73l  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 H(&Z:{L  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 KuXkI;63J>  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 )$_,?*fq:  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 (tKMBxQo8  
3.4.3 Tasks of project . . e "n
|jRh  
4 Experiments 18 %E.S[cf%8&  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Q1T@oxV  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 }dKLMNqPA  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 bjzx!OCpV  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ?(D}5`Nfu  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 'Sa!5h  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 TVeJ6

  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 SQE` U  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 z6cYC,  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Y`^o7'Z2^P  
5 Conclusions 56 gQ+9xTd  
6 Appendix 58 &O*ENpF  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 g_M^E-3  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 s#P:6]Ar  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 -l[jEJS}  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 iaRR5
D-  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 M5O'=\+,F  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 K(3&27sGN  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 _lT0Hu  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 O^NP0E  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 )E-E0Hl>7  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 ;($1Z7j+  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 ]]/lC  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 }p{;^B  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 c,$mWTC  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator e1uMR-Q  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！