[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 CuD^
@  
Jz6,2,LN  
1 Declaration concerning intellectual property /i)1BaF  
2 Introduction 4 S0<m><|kl  
3 Theory section 5 hPHrq{YZ  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 `2Oh0{x0*O  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 K'zG[[P  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 jL[ hB  
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 #UpxF?A(  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 !p~K;p,  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 H;OPA8\n  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 #Qp.O@e  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 M:Aik&  
3.4.3 Tasks of project . . W=k%aB?p  
4 Experiments 18 /Aq):T T  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 .4NQ2k1io  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 h8MkfHH7{  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 TGJ\f  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 @.fyOyOC  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1#3 Qa{i  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 MYb^ILz H3  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 HBFuA.",  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 mTW@E#)n  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 sC .R.  
5 Conclusions 56 mrfc.{`[  
6 Appendix 58 20t</lq.  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 xf.2Ig  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 UUt631  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 q|A-h'  
6.4 Derviation of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 d^w*!<8
 
6.4.1 Further examination of the optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 /B?hM&@z  
6.5 Cooling mechanisms and magneto-optical trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 G Riu]   
6.5.1 Doppler cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 &Tf R].  
6.5.2 Magneto- optical trap (MOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 d">Ya !W  
6.5.3 Polarisation gradient cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 \O7?!i  
6.6 Loading of optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 E+&]96*Lby  
6.7 Diode laser power characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 ^8V cm*  
6.8 Additional plots for second experimental setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 (Rc0l;  
6.8.1 Moving 50μm aperture in the transverse plane . . . . . . . . . . . . . . . 76 /e5Fx  
6.8.2 Displacing aspheric lens along optical axis and restoring focus by collimator E5%ae (M^  
movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

小有兴趣！