紧凑的光时时钟使用量子干扰以提高频率稳定性

来自中国科学院国家时间服务中心的一个原子时钟研究团队已提出并基于量子干扰增强的吸收光谱,并实施了一个紧凑的光学时钟,预计该光谱在微位置,导航,定时(μpnt)和其他系统中发挥了重要作用。

来源:英国物理学家网首页
理论上计算的(左)和实验观察到的(右)光谱信号在建议的方法中。图片来源:彼得·元

来自中国科学院国家时间服务中心的一个原子时钟研究团队已提出并基于量子干扰增强的吸收光谱,并实施了一个紧凑的光学时钟,预计该光谱在微位置,导航,定时(μpnt)和其他系统中发挥了重要作用。

受到相干种群捕获(CPT)的成功历史的启发(基于基于基于的芯片尺度的微波原子时钟和光学微型镜的蓬勃发展),还提出了芯片尺度的光学时钟,并以更好的频率稳定性和准确性进行了证明,这主要基于橡皮底的两光转型橡皮底过渡。

然而,这种配置中通常需要的高细胞温度(〜100℃)和激光功率(〜10 mW)不符合完全微型和低功率的光学时钟的出现。

低功率

为了解决这些局限性,研究人员开发了一种创新的方法,该方法利用了Rubidium原子D1线上增强吸收的子多普勒共振。

1

通过使用单色光和仔细调整的极化设置进行对抗泵和探针梁,研究人员分别观察到由于泵和探针梁制备的两个黑暗状态之间的建设性或破坏性干扰而产生的吸收增强。观察到的吸收增强的无多普勒共振具有高度信号幅度与线宽比有利于实现高性能光学时钟。

破坏性干扰
紧凑的光学时钟通过增强的子多普勒共振,实验设置(左)和测量激光频率稳定性(右)实现。图片来源:彼得·元
-12 -11 已发布 应用物理审查 更多信息: doi:10.1103/physrevapplied.23.034063

期刊信息:应用物理审查

期刊信息: