[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 _jhdqON6E  
[+j39d.Q  
1 Declaration concerning intellectual property P2Or|_z  
2 Introduction 4 L.]mC!  
3 Theory section 5 uI'g]18Hi  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 [u=DAk?8  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 eqFOPK5q  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 *`(/wE2v]  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 0xNlO9b/  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 DJm/:td  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 XIrNT:h4  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 I{V1Le4?  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 *C0gpEf9S  
3.4.3 Tasks of project . . $!msav  
4 Experiments 18 GA8cA)]zOD  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 wn$:L9"YN  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 0lvX,78G;  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ilyQgEjC  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 "eH~/6A  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 JMT?+/Qbu  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Vu6pl  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 TF@HwF"#  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 V r0-/T  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4cO||OsMU  
5 Conclusions 56 rCmxv7" a}  
6 Appendix 58 kP6P/F|RcZ  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 F[ Itq  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 JqDj)}fzX  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Z~Mq5#3F  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Q)l]TgvSe  
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 x%;Q /7&$  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 ?Z<2zm%qV  
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 JMMsOA_]  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 o6} +5  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 t?-7Z6  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 6$'6x2,  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 P7Th94  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 g>[|/z P  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 '9,14e6  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator ,H3C\.%w\  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！