Активное подавление светового сдвига в атомных часах на основе эффекта когерентного пленения населенностей в парах 87Rb с использованием метода фазовых прыжков

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлена экспериментальная демонстрация активного подавления светового сдвига реперного резонанса когерентного пленения населенностей (КПН) в парах 87Rb для улучшения долговременной стабильности малогабаритных атомных часов. Наш подход основан на использовании техники фазовых прыжков для синтеза сигнала ошибки, пропорционального величине светового сдвига КПН резонанса, из оптического сигнала пропускания. Использование данного сигнала ошибки в дополнительной петле обратной связи позволяет обеспечить стабилизацию амплитуды СВЧ сигнала для фазовой модуляции лазерного излучения вблизи значения, при котором отсутствует световой сдвиг КПН резонанса. В наших экспериментах использование данного метода позволило уменьшить долговременную нестабильность атомных КПН часов в 15 раз при времени интегрирования 10000-20000 с.

Об авторах

Д. А Раднатаров

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

Email: d.radnatarov@gmail.com
630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д.2

С. М Кобцев

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д.2

В. А Андрюшков

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д.2

М. Ю Басалаев

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет;Институт лазерной физики СО РАН;Новосибирский государственный технический университет

630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д.2;630090, г. Новосибирск, пр-т акад. Лаврентьева, д.15Б;630073, г. Новосибирск, ул. К.Маркса, д.20

А. В Тайченачев

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет;Институт лазерной физики СО РАН

630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д.2;630090, г. Новосибирск, пр-т акад. Лаврентьева, д.15Б

М. Д Радченко

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет;Новосибирский государственный технический университет

630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д.2;630073, г. Новосибирск, ул. К.Маркса, д.20

В. И Юдин

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет;Институт лазерной физики СО РАН;Новосибирский государственный технический университет

Email: viyudin@mail.ru
630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д.2;630090, г. Новосибирск, пр-т акад. Лаврентьева, д.15Б;630073, г. Новосибирск, ул. К.Маркса, д.20

Список литературы

  1. J. Kitching, Appl. Phys. Rev. 5, 031302 (2018).
  2. P. Cash, W. Krzewick, P. MacHado, K. R. Overstreet, M. Silveira, M. Stanczyk, D. Taylor, and X. Zhang, Microsemi Chip Scale Atomic Clock (CSAC) technical status, applications, and future plans 2018 European Frequency and Time Forum (EFTF), Turin, Italy (2018), p. 65.
  3. J. Camparo, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 52, 1075 (2005).
  4. N. Cyr, M. Tetu, and M. Breton, IEEE Trans. Instrum. Meas. 42, 640 (1993).
  5. D. Radnatarov, S. Kobtsev, V. Andryushkov, and T. Steschenko, Suppression of light-field shift of CPT resonances in optically dense media, Proc. SPIE 11817, Applied Optical Metrology IV, 118170O (2021).
  6. А. Н. Литвинов, И. М. Соколов, Письма в ЖЭТФ 113, 791 (2021).
  7. К. А. Баранцев, А. С. Курапцев, А. Н. Литвинов, ЖЭТФ 160, 611 (2021).
  8. Я. А. Фофанов, И. М. Соколов, ЖЭТФ 162, 297 (2022).
  9. К. А. Баранцев, Г. В. Волошин, А. С. Курапцев, А. Н. Литвинов, И. М. Соколов, ЖЭТФ 163, 162 (2023).
  10. M. Zhu and L. S. Cutler, Theoretical and Experimental Study of Light Shift in a CPT-Based Rb Vapor Cell Frequency Standard, Proceedings of the 32th Annual Precise Time and Time Interval Systems and Applications Meeting, Reston, Virginia (November 2000), p. 311.
  11. R. Boudot, P. Dziuban, M. Hasegawa, R. K. Chutani, S. Galliou, V. Giordano, and C. Gorecki, J. Appl. Phys. 109, 014912 (2011).
  12. Y. Zhang, W. Yang, S. Zhang, and J. Zhao, J. Opt. Soc. Am. B 33, 1756 (2016).
  13. S. Yanagimachi, K. Harasaka, R. Suzuki, M. Suzuki, and S. Goka, Appl. Phys. Lett. 116, 104102 (2020).
  14. S. Karlen, T. Overstolz, J. Gobet, J. Haesler, F. Droz, and S. Lecomte, Gold microdiscs as alkali preferential condensation spots for cell clock long-term frequency improvement, 2018 European Frequency and Time Forum (EFTF), Turin, Italy (2018), p. 91.
  15. V. I. Yudin, M. Yu. Basalaev, A. V. Taichenachev, J. W. Pollock, Z. L. Newman, M. Shuker, A. Hansen, M. T. Hummon, R. Boudot, E. A. Donley, and J. Kitching, Phys. Rev. Appl. 14, 024001 (2020).
  16. M. Abdel Ha z, R. Vicarini, N. Passilly, C. E. Calosso, V. Maurice, J. W. Pollock, A. V. Taichenachev, V. I. Yudin, J. Kitching, and R. Boudot, Phys. Rev. Appl. 14, 034015 (2020).
  17. V. I. Yudin, A. V. Taichenachev, M. Yu. Basalaev, T. Zanon-Willette, J. W. Pollock, M. Shuker, E. A. Donley, and J. Kitching, Phys. Rev. Appl. 9, 054034 (2018).
  18. M. Abdel Ha z, G. Coget, M. Petersen, C. Rocher, S. Gu'erandel, T. Zanon-Willette, E. de Clercq, and R. Boudot, Phys. Rev. Appl. 9, 064002 (2018).
  19. M. Shuker, J. W. Pollock, R. Boudot, V. I. Yudin, A. V. Taichenachev, J. Kitching, and E. A. Donley, Phys. Rev. Lett. 122, 113601 (2019).
  20. V I. Yudin, A. V. Taichenachev, M. Yu. Basalaev, T. E. Mehlst¨aubler, R. Boudot, T. Zanon-Willette, J. W. Pollock, M. Shuker, E. A. Donley, and J. Kitching, New J. Phys. 20, 123016 (2018).
  21. M. Shuker, J. W. Pollock, R. Boudot, V. I. Yudin, A. V. Taichenachev, J. Kitching, and E. A. Donley, Appl. Phys. Lett. 114, 141106 (2019).
  22. M. Yu. Basalaev, V. I. Yudin, D. V. Kovalenko, T. Zanon-Willette, and A. V. Taichenachev, Phys. Rev. A 102, 013511 (2020).
  23. M. Y. Bas.alaev, V. I. Yudin, A. V. Taichenachev, M. I. Vaskovskaya, D. S. Chuchelov, S. A. Zibrov, V. V. Vassiliev, and V. L. Velichansky, Phys. Rev. Appl. 13, 034060 (2020).
  24. V. I. Yudin, M. Yu. Basalaev, A. V. Taichenachev, D. A. Radnatarov, V. A. Andryushkov, and S. M. Kobtsev, J. Phys. Conf. Ser. 2067, 012003 (2021).
  25. V. Andryushkov, D. Radnatarov, S. Kobtsev, M. Basalaev, and V. Yudin, Active light shift suppression in CPT atomic clock, Proceedings of the 15th Paci c Rim Conference on Lasers and Electro- Optics (CLEO-PR 2022, 31 July - 5 August, Sapporo, Japan), P-CTh6-01 (2022).
  26. S. Kobtsev, S. Donchenko, S. Khripunov, D. Radnatarov, I. Blinov, and V. Palchikov, Opt. Laser Technol. 119, 105634 (2019).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах