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窄带激光器可以获得更精确的原子钟

日期:2015-04-07

原子钟每3亿年会有1秒的误差,即使这样的准确率,也无法满足尼尔斯玻尔研究所的研究人员。

为了更高的准确性,他们发明了一种新方法来压缩原子钟内红光激光器的线宽。该激光器激发的电子,相当于钟摆。

一般情况下,稳定激光器的谐振腔会产生噪声信号,由于构成镜组的原子产生振动。


激光发出后经过一个有两面镜子组成的谐振腔,过滤掉其中不需要的光束。包含有超冷原子的真空腔放置在两面镜子之间,起到进一步滤波的作用,最后发现,得到的激光要比仅有谐振腔时要稳定的多。

研究人员在镜组间放置一种新介质,但不是尝试着去进一步稳定镜组。他们选择超冷锶,因为这种化合物是一种要求非常“苛刻”的元素,需要非常特定的波长以便与光进行反应。

“这使得该系统对与速度有关的多光子散射很敏感,这种散射会影响腔场的传输和相位。”研究人员在发表于 Physical Review Letters (doi:10.1103/PhysRevLett.114.093002)的论文中这样写道。

这种方法能够导致低于100mHz的激光稳定性以及超辐射的激光源。

“这种方法简单高效,得到的激光光束也更加精确,稳定,噪声减少达100倍。”

原子钟是由蓝光激光器冷却到接近绝对零度的锶构成。红光激光器激发的。

新闻来源:http://www.opticsjournal.net/Post/Details/PT150403000002iPlSo