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894nm高温垂直腔面发射激光器及其芯片级铯原子钟系统的应用

张星 张奕 张建伟 张建 钟础宇 黄佑文 宁永强 顾思洪 王立军

894nm高温垂直腔面发射激光器及其芯片级铯原子钟系统的应用

张星, 张奕, 张建伟, 张建, 钟础宇, 黄佑文, 宁永强, 顾思洪, 王立军
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  • 报道了自行研制的894 nm高温垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及基于此类器件的芯片级铯原子钟系统的应用实验结果. 根据芯片级铯原子钟对VCSEL在特定高温环境下产生894.6 nm线偏振激光的要求, 对器件的量子阱增益及腔模位置等材料结构参数进行了优化, 确定增益-腔模失谐量为-15 nm, 使器件的基本性能在高温环境下保持稳定. 研制的VCSEL器件指标为: 20-90 ℃温度范围内阈值电流保持在0.20-0.23 mA, 0.5 mA工作电流下输出功率0.1 mW; 85.6 ℃温度环境下激光波长894.6 nm, 偏振选择比59.8:1; 采用所研制的VCSEL 与铯原子作用, 获得了芯片级铯原子钟实施激光频率稳频的吸收谱线和实施微波频率稳频的相干布居囚禁谱线.
      通信作者: 张建伟, zjw1985@ciomp.ac.cn ; 张建, zjw1985@ciomp.ac.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61434005, 61474118, 11304362)、国家科技重大专项(批准号: 2014ZX04001151)、吉林省科技发展计划项目(批准号: 20150203011GX, 20140101203JC)和长春市科技计划项目(批准号: 14KG006, 15SS02, 13KG22)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-04
  • 修回日期:  2016-04-20
  • 刊出日期:  2016-07-05

894nm高温垂直腔面发射激光器及其芯片级铯原子钟系统的应用

  • 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 发光学及应用国家重点实验室, 长春 130033;
  • 2. 中国科学院武汉物理与数学研究所, 中国科学院原子频标重点实验室, 武汉 430071;
  • 3. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 通信作者: 张建伟, zjw1985@ciomp.ac.cn ; 张建, zjw1985@ciomp.ac.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61434005, 61474118, 11304362)、国家科技重大专项(批准号: 2014ZX04001151)、吉林省科技发展计划项目(批准号: 20150203011GX, 20140101203JC)和长春市科技计划项目(批准号: 14KG006, 15SS02, 13KG22)资助的课题.

摘要: 报道了自行研制的894 nm高温垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及基于此类器件的芯片级铯原子钟系统的应用实验结果. 根据芯片级铯原子钟对VCSEL在特定高温环境下产生894.6 nm线偏振激光的要求, 对器件的量子阱增益及腔模位置等材料结构参数进行了优化, 确定增益-腔模失谐量为-15 nm, 使器件的基本性能在高温环境下保持稳定. 研制的VCSEL器件指标为: 20-90 ℃温度范围内阈值电流保持在0.20-0.23 mA, 0.5 mA工作电流下输出功率0.1 mW; 85.6 ℃温度环境下激光波长894.6 nm, 偏振选择比59.8:1; 采用所研制的VCSEL 与铯原子作用, 获得了芯片级铯原子钟实施激光频率稳频的吸收谱线和实施微波频率稳频的相干布居囚禁谱线.

English Abstract

参考文献 (28)

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