Лазерно-оптическая система атомного интерферометра на холодных атомах рубидия
- Авторы: Осипенко Г.В.1, Алейников М.С.1, Пашкова Ю.В.1, Донченко С.И.1
-
Учреждения:
- Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
- Выпуск: Том 74, № 1 (2025)
- Страницы: 29-34
- Раздел: К 70-ЛЕТИЮ ВНИИФТРИ
- URL: https://journals.rcsi.science/0368-1025/article/view/327995
- ID: 327995
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Представлены результаты разработки лазерно-оптической системы для атомного интерферометра на основе атомов рубидия, охлаждённых до субдоплеровских температур. Создаваемый с использованием квантовых технологий атомный интерферометр на холодных атомах рубидия предназначен для прецизионного измерения абсолютного значения ускорения свободного падения. Лазерно-оптическая система – ключевая часть атомного интерферометра – должна обеспечивать процессы охлаждения, перекачки и детектирования атомов, которые взаимодействуют с оптическим излучением. В систему входят частотно-удвоенные волоконные лазеры и широкополосные волоконные электрооптические модуляторы. Выбор волоконных лазеров обусловлен их высокой эффективностью, узкой спектральной линией, низким уровнем фазовых шумов, а также простотой в эксплуатации и надёжностью. Частоты лазеров стабилизированы методом спектроскопии с переносом модуляции и методом привязки частоты лазера по оптической фазе. Описаны экспериментальные схемы, позволяющие получать мультихроматическое излучение и минимизировать спонтанное рассеяние за счёт отстройки частоты лазера от возбуждённых уровней. Конструкция лазерно-оптической системы обеспечивает полный набор оптических частот, необходимых для рамановской спектроскопии. Исследованы амплитуды флуктуаций частот охлаждающего и перекачивающего лазеров. Показано, что реализованная лазерно-оптическая система может обеспечить непрерывную работу атомного интерферометра на основе облаков холодных атомов рубидия. Оценён фундаментальный предел чувствительности атомного интерферометра.
Об авторах
Г. В. Осипенко
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: osipenko.9494@mail.ru
М. С. Алейников
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: alejnikov@vniiftri.ru
Ю. В. Пашкова
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: pashkova@vniiftri.ru
С. И. Донченко
Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений
Email: director@vniiftri.ru
ORCID iD: 0009-0001-9288-3749
Список литературы
Fang J. et al. Classical and Atomic Gravimetry. Remote Sensing, 16(14), 2634 (2024). https://doi.org/10.3390/rs16142634 Виноградов В. А., Карпов К. А., Турлапов А. В. Квантовые гравиметры на ультрахолодных атомах. Альманах современной метрологии, (4(24)), 3 64–376 (2020). https://www.elibrary.ru/bhaegr Алейников М. С., Барышев В. Н., Блинов И. Ю., Купалов Д. С., Осипенко Г. В. Перспективы разработки чувствительного атомного интерферометра на холодных атомах рубидия. Измерительная техника, (7), 9–12 (2020). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-7-9-12 Kasevich M., Chu S. Atomic interferometry using stimulated Raman transitions. Physical Review Letters, 67(2), 181–184 (1991). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.67.181 McCarron D. J., King S. A., Cornish S. L. Modulation transfer spectroscopy in atomic rubidium. Measurement Science and Technology, 19(10), 105601 (2008). https://doi.org/10.1088/0957-0233/19/10/105601 Stace T., Luiten A. N., Kovacich R. P. Laser offset-frequency locking using a frequency-to-voltage converter. Measurement Science and Technology, 9(9), 1635 (1998). https://doi.org/10.1088/0957-0233/9/9/038 Осипенко Г. В., Алейников М. С., Суховерская А. Г. Стабилизация частоты лазера с отстройкой от атомного перехода методом спектроскопии с переносом модуляции. Измерительная техника, 73(1), 4–7 (2023). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-1-4-7 Steck Daniel A. Rubidium 87 D Line Data, available at: http://steck.us/alkalidata (revision 2.3.3, 28 May 2024). Louchet-Chauvet A. et al. The influence of transverse motion within an atomic gravimeter. New Journal of Physics, 13(6), 065025 (2011). https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/6/065025 Le Gouët J. et al. Limits to the sensitivity of a low noise compact atomic gravimeter. Applied Physics B, 92, 133–144 (2008). https://doi.org/10.1007/s00340-008-3088-1
Дополнительные файлы
