基于 7 厘米不等臂马赫-曾德尔干涉仪实现 $2\cdot 10^{-13}$ 分数激光频率稳定度

为在毫赫兹波段达到亚皮米灵敏度，激光干涉惯性传感器依赖于某种形式的激光频率噪声抑制，通常是将激光锁定到稳定的频率参考上，例如超稳光学腔的窄线宽共振或原子/分子跃迁。本文报道了一种基于不等臂马赫-曾德尔干涉仪的紧凑型激光频率稳定技术，该干涉仪在 $10\,\mu$Hz 下亚纳米稳定，在 $0.5\,$mHz 下亚皮米稳定，并在 1 Hz 达到 $7\,\mathrm{fm}/\!\sqrt{\mathrm{Hz}}$ 的噪声基底。该干涉仪与直流伺服联用，将激光频率稳定到在 0.1 至 100 秒平均时间内的分数不稳定度低于 $4 \times 10^{-13}$。该技术具有宽工作范围，不依赖复杂的锁定的捕获过程，并且可轻易集成作为未来引力任务中光学台的一部分。