KOMPENSATsIYa SVETOVOGO SDVIGA REZONANSOV KOGERENTNOGO PLENENIYa NASELENNOSTEY V PARAKh TsEZIYa PRI ISPOL'ZOVANII DVOYNOY ChASTOTNOY I AMPLITUDNOY MODULYaTsII LAZERNOGO IZLUChENIYa

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследуется световой (динамический штарковский) сдвиг резонансов когерентного пленения населенностей (КПН) в парах атомов цезия при их возбуждении излучением диодного лазера с вертикальным резонатором, ток которого модулируется на сверхвысокой частоте (≈ 4.6 ГГц). Такой подход используется в некоторых современных квантовых стандартах частоты (КСЧ) микроволнового диапазона. Один из основных факторов, приводящих к ухудшению долговременной стабильности частоты КСЧ, связан со световым сдвигом резонанса КПН из-за вариаций оптической мощности P в газовой ячейке. В настоящей работе показано, что при использовании дополнительного электрооптического модулятора, собранного по типу интерферометра Маха – Цендера, появляется возможность эффективно управлять амплитудами боковых полос в спектре излучения. Это позволяет находить такое оптимальное значение оптической мощности, вблизи которой сдвиг резонанса нечувствителен к малым ее изменениям. Результаты работы представляют интерес для развития КСЧ на основе КПН.

About the authors

V. I Vishnyakov

Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Email: vladislav.vishnyakov@gmail.com
Новосибирск, Россия

D. V Brazhnikov

Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Новосибирск, Россия

M. N Skvortsov

Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Новосибирск, Россия

References

  1. T. N. Bandi, N. M. Desai, J. Kaintura et al., GPS Solutions 26, 54 (2022).
  2. E. Fern´andez, D. Calero, and M. Eul`аlia Par´es, Sensors 17, 370 (2017).
  3. S. Nydam, J. Anderson, N. S. Barnwell et al., A Compact Optical Time Transfer Instrument for Ground-to-Space Synchronization of Clocks, in Proc. AIAA SPACE and Astronautics Forum and Exposition, Orlando, Florida, USA, 12-14 September 2017. P. 5381.
  4. B. L. Schmittberger Marlow and D. R. Scherer, IEEE Trans. UFFC 68, 2007 (2021).
  5. S. E. Freeman, L. Emokpae, J. S. Rogers, and G. F. Edelmann, J. Acoust. Soc. Am. 143, EL74 (2018).
  6. C. L. Chow, Y, Zhang, M. S.Tse et al., Overview of Project SPATIUM — Space Precision Atomicclock TIming Utility Mission, in Proc. 33rd Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, Logan, Utah, USA, 3-8 August 2019. Report no. SSC19-WKVII-07.
  7. J. Kitching, Appl. Phys. Rev. 5, 031302 (2018).
  8. H. Zhang, H. Herdian, A. T. Narayanan et al., IEEE J. Solid-St. Circ. 54, 3135 (2019).
  9. M. N. Skvortsov, S. M. Ignatovich, V. I. Vishnyakov et al., Quantum Electronics 50, 576 (2020)].
  10. E. Batori, C. Affolderbach, M. Pellaton et al., Phys. Rev. Applied 18, 054039 (2022).
  11. Z. L. Newman, V. Maurice, T. Drake et al., Optica 6, 680 (2019).
  12. D. Brazhnikov, M. Petersen, G. Coget et al., Phys. Rev. A 99, 062508 (2019).
  13. A. Sargsyan, A. Amiryan, Y. Pashayan-Leroy et al., Opt. Lett. 44, 5533 (2019).
  14. V. Maurice, Z. Newman, S. Dickerson et al., Opt. Express 28, 24708 (2020).
  15. [D. V. Brazhnikov, S. M. Ignatovich, I. S. Mesenzova et al., Quantum Electronics 50, 1015 (2020)].
  16. A. Gusching, M. Petersen, N. Passilly et al., J. Opt. Soc. Am. B 38, 3254 (2021).
  17. D. V. Brazhnikov, S. M. Ignatovich, I. S. Mesenzova et al., J. Phys. Conf. Ser. 1859, 012019 (2021).
  18. A. M. Mikhailov, R. Boudot, and D. V. Brazhnikov, JETP 133, 696 (2021)].
  19. F. Riehle, Frequency Standards: Basics and Applications, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim (2004)].
  20. F. Levi, A. Godone, and J. Vanier, IEEE Trans. UFFC 47, 466 (2000).
  21. D. S. Chuchelov, V. V. Vassiliev, M. I. Vaskovskaya et al., Phys. Scripta 93, 114002 (2018).
  22. D. Miletic, C. Affolderbach, M. Hasegawa et al., Appl. Phys. B 109, 89 (2012).
  23. M. I. Vaskovskaya, E. A. Tsygankov, D. S. Chuchelov et al., Opt. Express 27, 35856 (2019).
  24. D. V. Brazhnikov, S. M. Ignatovich, and M. N. Skvortsov, Phys. Rev. Appl. 21, 054046 (2024), doi: 10.1103/PhysRevApplied.21.054046
  25. Y. Yin, Y. Tian, Y. Wang, and S. Gu, Spectrosc. Lett. 50, 227 (2017).
  26. A. O. Makarov, S. M. Ignatovich, V. I. Vishnyakov et al., AIP Conf. Proc. 2098, 020010 (2019).
  27. V. I. Yudin, M. Yu. Basalaev, A. V. Taichenachev et al., Phys. Rev. Appl. 14, 024001 (2020).
  28. M. Abdel Hafiz, R. Vicarini, N. Passilly et al., Phys. Rev. Appl. 14, 034015 (2020).
  29. K. A. Barantsev and A. N. Litvinov, J. Opt. Soc. Am. B 39, 230 (2022).
  30. C. Carl´e, M. Abdel Hafiz, S. Keshavarzi et al., Opt. Express 31, 8160 (2023).
  31. D. A. Radnatarov, S. M. Kobtsev, V. A. Andryushkov et al., JETP Lett. 117, 504 (2023)].
  32. D. Radnatarov, S. Kobtsev, V. Andryushkov, and T. Steschenko, Proc. SPIE 11817, 118170O (2021).
  33. A. P. Bogatov, A. E. Drakin, M. I. Vaskovskaya et al., Opt. Lett. 47, 6425 (2022)
  34. K. N. Savinov, A. K. Dmitriev, and A. V. Krivetskii, Quantum Electronics 52, 116 (2022)].
  35. C. Affolderbach, C. Andreeva, S. Cartaleva et al., Appl. Phys. B 80, 841 (2005).
  36. C. Long and K. Choquette, J. Appl. Phys. 103, 033101 (2008).
  37. F. Gruet, A. Al-Samaneh, E. Kroemer et al., Opt. Express 21, 5781 (2013).
  38. E. A. Tsygankov, S. A. Zibrov, M. I. Vaskovskaya et al., Opt. Express 30, 2748 (2022).
  39. K. Deng, T. Guo, J. Su et al., Phys. Lett. A 373, 1130 (2009).
  40. M. Merimaa, T. Lindvall, I. Tittonen, and E. Ikonen, J. Opt. Soc. Am. B 20, 273 (2003).
  41. E. D. Black, Am. J. Phys. 69, 79 (2001).
  42. I. Ben-Aroya, M. Kahanov, and G. Eisenstein, Opt. Express 15, 15060 (2007).
  43. V. I. Yudin, A. V. Taichenachev, M. Yu. Basalaev, and D. V. Kovalenko, Opt. Express 25, 2742 (2017).
  44. V. I. Yudin, M. Yu. Basalaev, A. V. Taichenachev et al., Phys. Rev. A 108, 013103 (2023).
  45. N. Beverini, P. Minguzzi, and F. Strumia, Phys. Rev. A 4, 550 (1971).
  46. W. Happer, Rev. Mod. Phys. 44, 169 (1972).
  47. A. V. Taichenachev, V. I. Yudin, R. Wynands et al., Phys. Rev. A 67, 033810 (2003).
  48. O. Kozlova, S. Gu´erandel, and E. de Clercq, Phys. Rev. A 83, 062714 (2011).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences