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超稳腔零膨胀温度点的精细测量方法研究综述
1
作者 袁易 张涵 +3 位作者 王德豪 袁金波 曹健 黄学人 《计测技术》 2022年第5期30-37,共8页
利用超低热膨胀系数的Ultra-Low-Expansion(ULE)材料加工成超稳腔,并将其温度控制在零膨胀系数的温度点是获得低频率漂移速率的关键。超稳腔零膨胀温度点的测量在超稳激光研究领域中起到关键作用,零膨胀温度点下的低漂移速率超稳激光对... 利用超低热膨胀系数的Ultra-Low-Expansion(ULE)材料加工成超稳腔,并将其温度控制在零膨胀系数的温度点是获得低频率漂移速率的关键。超稳腔零膨胀温度点的测量在超稳激光研究领域中起到关键作用,零膨胀温度点下的低漂移速率超稳激光对能级跃迁谱线的精密测量有着重要意义。本文阐述了基于超稳腔的Pound-Drever-Hall(PDH)激光稳频基本原理,介绍了超稳激光重要性能指标的测量方式,详细介绍了参考腔拍频法、光梳测量法、光钟测量法三种超稳腔的零膨胀温度点测量方法,具体分析了它们的使用条件和工作原理,并进行了实验验证。最后对零膨胀温度点精细测量方法的未来发展方向进行了总结与展望,为促进超稳激光技术的进一步发展提供借鉴。 展开更多
关键词 原子分子物理学 超稳腔 PDH稳频 频率漂移速率 零膨胀温度点
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锁定参数与光钟稳定度关系的研究 被引量：1
2
作者 张宝林 马子晓 +2 位作者 黄垚 管桦 高克林 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期694-699,共6页
从量子力学原理出发,结合光钟的锁定算法,分析了光钟输出频率噪声的产生机制;并以钙离子光钟为例,用蒙特卡洛方法在计算机上模拟了光钟运行,获得光钟的稳定度,且在同样参数下,与实验测得的稳定度进行了比较,结果表明两者具有较好的一致... 从量子力学原理出发,结合光钟的锁定算法,分析了光钟输出频率噪声的产生机制;并以钙离子光钟为例,用蒙特卡洛方法在计算机上模拟了光钟运行,获得光钟的稳定度,且在同样参数下,与实验测得的稳定度进行了比较,结果表明两者具有较好的一致性。同时,通过修改光钟运行中的参数,研究了反馈周期内每个频率点探测离子次数N、增益系数g及激光的线性漂移对光钟稳定度的影响。结果表明光钟的秒稳对每个反馈周期内探测离子的次数N不敏感;且在g>0.45时,稳定度开始变差;此外,相对于钟激光的线性漂移,量子投影噪声对稳定度起主导作用。本研究提出的模拟光钟运行的方法能方便地应用到其他离子与原子光钟上,可对不同实验参数下光钟的稳定度进行评估。 展开更多
关键词 量子光学 稳定度 蒙特卡洛方法 光频比对
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自注入锁定激光器的频率热调谐方法改进
3
作者 王宇欣 钟山 +4 位作者 梁伟 赵峰 詹志明 阎柏屹 康松柏 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1265-1271,共7页
为了提高自注入锁定激光器的频率连续可调谐范围,对法布里-珀罗(FP)微腔在频率热调谐过程中注入锁定相位的变化关系进行研究。在传统频率热调谐的基础上,对自注入锁定激光器频率和相位等参数特性进行研究,提出一种在频率热调谐时加入自... 为了提高自注入锁定激光器的频率连续可调谐范围,对法布里-珀罗(FP)微腔在频率热调谐过程中注入锁定相位的变化关系进行研究。在传统频率热调谐的基础上,对自注入锁定激光器频率和相位等参数特性进行研究,提出一种在频率热调谐时加入自注入锁定相位补偿和DFB芯片电流补偿的改进算法,并在一台基于FP微腔自注入锁定激光器上对此算法进行验证实验。这台激光器的波长为1550 nm,3 dB线宽为785 Hz,通过一对加热电阻对FP微腔进行频率热调谐。实验结果表明:激光器硬件部分未作任何修改的情况下,改进后的算法在激光器原有驱动控制电路的单片机程序中实现了6 GHz的频率连续调谐范围。该工作为自注入锁定激光器提供一种简单高效且稳定性好的频率调谐方案,具有较高的实用性和市场前景。 展开更多
关键词 激光器 频率调谐 自注入 窄线宽
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基于辅助棱镜增强回音壁模式微腔光反馈自注入锁定方案
4
作者 吴佳军 钟山 康松柏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期73-78,共6页
光反馈强度是微腔自注入锁定技术中实现激光线宽压窄的重要参数。设计了一种仅通过单个镀膜辅助棱镜实现晶体回音壁模式微腔(WGMR)内反馈光幅度增强的方案。实验结果显示,与腔体自身的瑞利散射相比,该方案获得的反馈光强提高了100倍以... 光反馈强度是微腔自注入锁定技术中实现激光线宽压窄的重要参数。设计了一种仅通过单个镀膜辅助棱镜实现晶体回音壁模式微腔(WGMR)内反馈光幅度增强的方案。实验结果显示,与腔体自身的瑞利散射相比,该方案获得的反馈光强提高了100倍以上。将该方案应用于微腔自注入锁定激光器后,激光瞬时线宽降低至~7 Hz,锁定宽度增大到8 GHz,相对强度噪声降低到-152 dBc/Hz@10 MHz。该设计结构紧凑、易操控,且能与晶体WGMR实现一体化集成,为自注入锁定技术中的反馈光强度控制提供了解决方案。 展开更多
关键词 激光器 自注入锁定 窄线宽 增强光反馈 回音壁模式微腔
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可搬运钙离子光钟的集成化激光冷却系统 被引量：1
5
作者 张华青 黄垚 +3 位作者 张宝林 郝艳梅 管桦 高克林 《导航与控制》 2022年第5期209-220,共12页
时间单位“秒”是人类计量最为精准的国际单位,目前国际单位制(SI)“秒”的定义是基于微波跃迁的铯原子(^(133)Cs)喷泉钟。光钟的参考跃迁频率为光学频率,理论上精度会比微波钟高4个数量级,因此可能成为未来的国际“秒”定义。可搬运光... 时间单位“秒”是人类计量最为精准的国际单位,目前国际单位制(SI)“秒”的定义是基于微波跃迁的铯原子(^(133)Cs)喷泉钟。光钟的参考跃迁频率为光学频率,理论上精度会比微波钟高4个数量级,因此可能成为未来的国际“秒”定义。可搬运光钟的研制使光钟迈进实际应用,除了在时间基准以及卫星导航方面的应用,也在验证洛伦兹不变性、基本物理常数是否随时间变化、引力波和暗物质探测等方面具有广泛的应用。针对可搬运钙离子光钟,设计了一套集成化激光冷却系统,利用Pound-Drever-Hall方法将钙离子光钟397nm和866nm冷却激光的频率锁定在一个超低热膨胀系数的Fabry-Perot振腔上,以获得窄线宽和低频率漂移的稳频激光。同时,实验中采用了基于FPGA的高分辨率时序控制系统,并采用“预冷和冷却”两步Doppler冷却方式更好地冷却离子。通过以上方法,将可搬运钙离子光钟的宏运动引起的二阶Doppler频移的不确定度抑制到小系数10^(-18)水平。 展开更多
关键词 可搬运钙离子光钟 宏运动 激光稳频 高分辨率时序控制
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