提供超低频漂移的简化低温光学谐振器装置

本文提出了一种提供光学频率的系统，其不稳定性与氢脉泽相当。它由一个 $5$ $\mathrm{cm}$ 长、垂直取向的硅光学谐振器组成，在带有低温 Joule-Thomson 级的闭循环低温恒温器中于 $1.5$ $\mathrm{K}$ 至 $3.6$ $\mathrm{K}$ 温度下运行。我们表明，使用标准低温恒温器、简单的低温光机械装置、无主动或被动隔振，在 $\tau=1500$ $\mathrm{s}$ 积分时间下可以达到 $2.5\times10^{-15}$ 的最小频率不稳定性。通过使用为低加速度灵敏度设计的谐振器，最小化了脉冲管振动的影响。在降低光学激光功率和询问占空比的情况下，达到了 $-2.6\times10^{-19}$/$\mathrm{s}$ 的超低分数频率漂移。在 $3.5$ $\mathrm{K}$ 时，谐振器频率表现出消失的热灵敏度和超小的温度导数 $8.5\times10^{-12}/\mathrm{K}^{2}$。这些有利的特性应该使得在未配备 Joule-Thomson 级的更简单的低温恒温器中也能实现高性能。