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芯片原子钟相干布居囚禁谱线特性研究

尹毅 张奕 谭伯仲 陈杰华 顾思洪

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芯片原子钟相干布居囚禁谱线特性研究

尹毅, 张奕, 谭伯仲, 陈杰华, 顾思洪

Study on characteristics of coherent population trapping spectral line for chip-scale atomic clock

Yin Yi, Zhang Yi, Tan Bo-Zhong, Chen Jie-Hua, Gu Si-Hong
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  • 通过微型原子蒸汽室产生质量满足要求的相干布居囚禁(CPT)信号是实现芯片原子钟的关键之一.本实验通过对光源实施频率调制和对光场与87Rb原子作用产生的信号作相敏解调获得高信噪比的CPT微分谱线, 利用CPT微分谱线研究了CPT信号随工作参数变化的规律以及信号质量对原子钟频率稳定度的影响, 所获研究结果与理论模型预期相符合, 实验结果为芯片原子钟推荐了最佳工作参数.实验所采用的方法利用芯片原子钟自身的资源就可以实施, 因此为芯片原子钟开展性能研究和实施工作参数优化提供了实用的手段.
    To Obtain an appropriate coherent population trapping (CPT) signal through a miniature atomic vapor cell is one of the key steps to implement a chip-scale atomic clock (CSAC). In the present experiment, the high S/N differential CPT spectral line has been achieved with a miniature atomic vapor cell through modulating the laser and extracting 87Rb atom laser interacting signal using the phase sensitive demodulation technique. With the spectral line, the dependence of CPT signal on the working parameters and the dependence of frequency stability of CSAC on the quality of the CPT signal have been studied; the obtained experimental results agree well with the theoretical prediction, which can be used as the recommended working parameters for CSAC. The methods exploited in the experiment can be implemented in the resource of a CSAC, therefore this experiment explores for CSAC the practical approaches of performance optimization.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11304362, 11204351)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11304362, 11204351).
    [1]

    Alzetta G, Gozzini A, Moi L, Orriols G 1976 Il Nuovo Cimento B 36 5

    [2]

    Vanier J 2005 Appl. Phys. B 81 421

    [3]

    Yang J, Liu G, Gu S 2012 Acta Phys. Sin. 61 043202 (in Chinese) [杨晶, 刘国宾, 顾思洪 2012 物理学报 61 043202]

    [4]

    Qu S, Zhang Y, Gu S 2013 Chin. Phys.B 22 099501

    [5]

    Knappe S, Schwindt P D D, Shah V, Hollberg L, Kitching J, Liew L, Moreland J 2005 Opt. Express 13 1249

    [6]

    Youngner D W, Lust L M, Carlson D R, Lu S T, Forner L J, Chanhvongsak H M, Stark T D 2007 The 14th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Lyon, France, June 10-14 2007 p39

    [7]

    Vanier J, Kunski R, Cyr N, Savard J Y, Têtu M 1982 J. Appl. Phys. 53 5387

    [8]

    Deng K, Guo T, He D, Liu X, Liu L, Guo D, Chen X, Wang Z 2008 Appl. Phys. Lett. 92 1104

    [9]

    Du R, Liu G, Chen J, Gu S 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 1697 (in Chinese) [杜润昌, 刘国宾, 陈杰华, 顾思洪 2008 光谱学与光谱分析 28 1697]

    [10]

    Liu G, Gu S 2010 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 43 035004

    [11]

    Hunter B A 2005 PCT Patent WO 2005/012925 A2 [2005-02-10]

    [12]

    Du R, Liu G, Chen J, Wang J, Liu Ch Y, Gu S 2009 Acta Phys. Sin. 58 6117 (in Chinese) [杜润昌, 刘国宾, 陈杰华, 王瑾, 刘朝阳, 顾思洪 2009 物理学报 58 6117]

    [13]

    Knappe S, Kitching J, Hollberg L, Wynands R 2002 Appl. Phys. B 74 217

    [14]

    Godone A, Levi F, Micalizio S, Vanier J 2002 Eur. Phys. J. D 18 5

    [15]

    Boudot R, Dziuban P, Hasegawa M, Chutani R, Galliou S, Giordano V, Gorecki C 2011 J. Appl. Phys. 109 014912

    [16]

    Rotondaro M D, Perram G P 1997 J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 57 497

    [17]

    Vanier J, Bernier L G 1981 IEEE Trans. Instrum.Meas. 30 277

  • [1]

    Alzetta G, Gozzini A, Moi L, Orriols G 1976 Il Nuovo Cimento B 36 5

    [2]

    Vanier J 2005 Appl. Phys. B 81 421

    [3]

    Yang J, Liu G, Gu S 2012 Acta Phys. Sin. 61 043202 (in Chinese) [杨晶, 刘国宾, 顾思洪 2012 物理学报 61 043202]

    [4]

    Qu S, Zhang Y, Gu S 2013 Chin. Phys.B 22 099501

    [5]

    Knappe S, Schwindt P D D, Shah V, Hollberg L, Kitching J, Liew L, Moreland J 2005 Opt. Express 13 1249

    [6]

    Youngner D W, Lust L M, Carlson D R, Lu S T, Forner L J, Chanhvongsak H M, Stark T D 2007 The 14th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Lyon, France, June 10-14 2007 p39

    [7]

    Vanier J, Kunski R, Cyr N, Savard J Y, Têtu M 1982 J. Appl. Phys. 53 5387

    [8]

    Deng K, Guo T, He D, Liu X, Liu L, Guo D, Chen X, Wang Z 2008 Appl. Phys. Lett. 92 1104

    [9]

    Du R, Liu G, Chen J, Gu S 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 1697 (in Chinese) [杜润昌, 刘国宾, 陈杰华, 顾思洪 2008 光谱学与光谱分析 28 1697]

    [10]

    Liu G, Gu S 2010 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 43 035004

    [11]

    Hunter B A 2005 PCT Patent WO 2005/012925 A2 [2005-02-10]

    [12]

    Du R, Liu G, Chen J, Wang J, Liu Ch Y, Gu S 2009 Acta Phys. Sin. 58 6117 (in Chinese) [杜润昌, 刘国宾, 陈杰华, 王瑾, 刘朝阳, 顾思洪 2009 物理学报 58 6117]

    [13]

    Knappe S, Kitching J, Hollberg L, Wynands R 2002 Appl. Phys. B 74 217

    [14]

    Godone A, Levi F, Micalizio S, Vanier J 2002 Eur. Phys. J. D 18 5

    [15]

    Boudot R, Dziuban P, Hasegawa M, Chutani R, Galliou S, Giordano V, Gorecki C 2011 J. Appl. Phys. 109 014912

    [16]

    Rotondaro M D, Perram G P 1997 J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 57 497

    [17]

    Vanier J, Bernier L G 1981 IEEE Trans. Instrum.Meas. 30 277

  • [1] 韩艳晨, 李昱东, 李维. 相干布居囚禁振荡与拉曼失谐的关系. 物理学报, 2024, 73(2): 024203. doi: 10.7498/aps.73.20231408
    [2] 赵辛未, 吕俊鹏, 倪振华. 铅卤钙钛矿法布里-珀罗谐振腔激光器. 物理学报, 2021, 70(5): 054205. doi: 10.7498/aps.70.20201302
    [3] 李坤, 杨苏辉, 廖英琦, 林学彤, 王欣, 张金英, 李卓. 强度调制532 nm激光水下测距. 物理学报, 2021, 70(8): 084203. doi: 10.7498/aps.70.20201612
    [4] 陈泽锐, 刘光存, 俞振华. 谐振子势阱中双费米原子光钟的碰撞频移. 物理学报, 2021, 70(18): 180602. doi: 10.7498/aps.70.20210243
    [5] 孙伟, 安维明, 仲佳勇. 磁场对激光驱动Kelvin-Helmholtz不稳定性影响的二维数值研究. 物理学报, 2020, 69(24): 244701. doi: 10.7498/aps.69.20201167
    [6] 林弋戈, 方占军. 锶原子光晶格钟. 物理学报, 2018, 67(16): 160604. doi: 10.7498/aps.67.20181097
    [7] 李成强, 王挺峰, 张合勇, 谢京江, 刘立生, 郭劲. 激光光源线宽对外差探测性能的影响. 物理学报, 2016, 65(8): 084206. doi: 10.7498/aps.65.084206
    [8] 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. 物理学报, 2016, 65(13): 134204. doi: 10.7498/aps.65.134204
    [9] 韩祥临, 赵振江, 程荣军, 莫嘉琪. 飞秒脉冲激光对纳米金属薄膜传导模型的解. 物理学报, 2013, 62(11): 110202. doi: 10.7498/aps.62.110202
    [10] 孙兵兵, 吴博, 王辉, 黄志祥, 吴先良. 基于四能级原子系统模型增益媒质激光原理研究. 物理学报, 2012, 61(22): 220206. doi: 10.7498/aps.61.220206
    [11] 杨晶, 刘国宾, 顾思洪. 平行线偏光激发CPT共振方案实验研究. 物理学报, 2012, 61(4): 043202. doi: 10.7498/aps.61.043202
    [12] 张永康, 于水生, 姚红兵, 王飞, 任爱国, 裴旭. 强脉冲激光在AZ31B镁合金中诱导冲击波的实验研究. 物理学报, 2010, 59(8): 5602-5605. doi: 10.7498/aps.59.5602
    [13] 冯海冉, 丁世良. 线性三原子分子振动激发控制的李代数方法. 物理学报, 2008, 57(3): 1626-1631. doi: 10.7498/aps.57.1626
    [14] 张红鹰, 吴师岗. 飞秒激光作用下薄膜破坏的力学过程. 物理学报, 2007, 56(9): 5314-5317. doi: 10.7498/aps.56.5314
    [15] 莫嘉琪, 张伟江, 何 铭. 激光脉冲放大器传输波的计算. 物理学报, 2006, 55(7): 3233-3236. doi: 10.7498/aps.55.3233
    [16] 夏志林, 范正修, 邵建达. 激光作用下薄膜中的电子-声子散射速率. 物理学报, 2006, 55(6): 3007-3012. doi: 10.7498/aps.55.3007
    [17] 顾永玉, 张永康, 张兴权, 史建国. 约束层对激光驱动冲击波压力影响机理的理论研究. 物理学报, 2006, 55(11): 5885-5891. doi: 10.7498/aps.55.5885
    [18] 陈岁元, 刘常升, 李慧莉, 崔 彤. 非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金激光纳米化的超精细结构研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4157-4163. doi: 10.7498/aps.54.4157
    [19] 石春花, 邱锡钧, 安伟科, 李儒新. μ-子催化核聚变中强脉冲激光对介原子μ3He的电离. 物理学报, 2005, 54(9): 4087-4091. doi: 10.7498/aps.54.4087
    [20] 颜森林, 迟泽英, 陈文建, 王泽农. 激光混沌同步和解码以及优化. 物理学报, 2004, 53(6): 1704-1709. doi: 10.7498/aps.53.1704
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-22
  • 修回日期:  2014-08-18
  • 刊出日期:  2015-02-05

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