用于便携式光学原子钟的全光纤集成离子阱

我们提出一种新颖的单离子阱，其陷阱结构内直接嵌入集成光纤，用于传输激光并收集离子荧光。这消除了对光学窗口的需求。我们表征了系统性能，并测得离子荧光信背比约为 50，这使得我们能在 600 $\mu$s 内以超过 99% 的保真度完成态读取。我们测试了系统在 22{\deg}C 至 53{\deg}C 温度区间的热变适应性，以及系统在 34 Hz 和 300 Hz 下的振动适应性，发现其性能未受影响。我们的光纤耦合阱兼具紧凑性与鲁棒性，非常适用于研究实验室内外环境，尤其适用于高度紧凑的便携式光学原子钟。尽管我们的系统为囚禁 $^{40}$Ca$^{+}$ 离子而设计，其基本设计原理可推广至其他离子种类。