利用钟跃迁谱线测量超稳光学参考腔的零温漂点

在87Sr光晶格钟实验系统中,通过将自由运转的698 nm激光频率锁定在由超低膨胀系数的玻璃材料构成的超稳光学参考腔上,从而获得短期频率稳定性较好的超稳窄线宽激光.超稳光学参考腔的腔长稳定性决定了最终激光频率的稳定度.为了降低腔长对温度的敏感性,使激光频率具有更好的稳定度和更小的频率漂移,利用锶原子光晶格钟的钟跃迁谱线,测量了698 nm超稳窄线宽激光系统中超稳光学参考腔的零温漂点.通过对钟跃迁谱线中心频率随温度的变化曲线进行二阶多项式拟合,得到698 nm超稳窄线宽激光系统的零温漂点为30.63℃.利用锶原子光晶格钟的闭环锁定,测得零温漂点处698 nm超稳窄线宽激光系统的线性频率漂移率为0.15 Hz/s,频率不稳定度为1.6×10^(–15)@3.744 s.

测地激光陀螺模式特性及控制

基于Sagnac原理的环形激光陀螺仪的灵敏度随着陀螺尺寸增大而增大,直接和地球固连,能精确监测地球自转角速度,在世界时精密测量、地震波检测、大地测量学、基础物理等领域有广泛应用。由于灵敏度随着陀螺尺寸增大而增大,故测地激光陀螺尺寸往往较大。但尺寸变大,腔的自由光谱范围变小,单纵模的获得变得困难。激光陀螺往往工作在基模下,针对激光陀螺模式问题,报道了国内首个主动式测地激光陀螺的模式实验结果,采用管道光阑实现单横模,临界增益方法使激光陀螺单纵模运行变得可能。通过光强反馈控制提高激光陀螺信号的稳定性,有助于地球自转角速度精确测量。

冷原子气体的时频测量——光晶格原子钟

基于冷原子气体的时频测量在近20年里快速发展,引起了人们的广泛关注,其典型代表是基于大量中性原子的光晶格原子钟。利用超稳钟激光同时探测囚禁在光晶格里成千上万个冷原子的钟跃迁信号,光晶格原子钟已实现10^(-18)量级的频率准确度和10^(-17)量级的秒级稳定度,大幅度提高了时频测量的精度。文章概述了光晶格原子钟的发展历史、工作原理、性能评估及应用前景。