牛津大學(xué)碩士學(xué)位論文 Route towards an optical dipole trap for single atoms Nc[>CgX"@  
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1 Declaration concerning intellectual property ji`N1e,l  
2 Introduction 4 SZ~Ti|^  
3 Theory section 5 Xcicqywe?  
3.1 Light matter interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 {Zjnf6d]  
3.1.1 Perturbation of atoms by electromagnetic waves and Rabi oscillations. . . 5 TvAA  
3.2 Light shift and dressed state picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 m1VyYG
 
3.3 The optical forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 
._=Pa)T  
3.3.1 Dipole force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 a|32Pn  
3.4 The optical dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Q}W6?XDu  
3.4.1 Trapping in the dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ${KDGJ,^  
3.4.2 Properties of our dipole trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 OAR1u}  
3.4.3 Tasks of project . . xg'z_W  
4 Experiments 18 tk<dp7y7  
4.1 Experiment 1 - reversed light path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 u=jF\W9  
4.1.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 F^IYx~:  
4.1.2 Advantages and aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 0(ZER sP  
4.1.3 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1a| q&L`o  
4.2 Experiment 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Tm_AoZH  
4.2.1 Setup and alignment description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 P 5m{}@g  
4.2.2 Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 wQ*vcbQX*  
4.2.3 Trap- potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Jj|HeZ1C f  
4.3 Experiment 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 ,`G8U/  
5 Conclusions 56
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6 Appendix 58 a =*(>=  
6.1 Mathematical derivation of Rabi- osciallations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 - P1OD)B  
6.2 Derivation of the light shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 "QA#  
6.3 Optical Bloch equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 bec