直流供电的Fe3+:蓝宝石微波激射器及其对紫外光的灵敏度
量子物理
2016-08-14 v2 其他凝聚态物理
仪器与探测器
摘要
零场Fe3+:蓝宝石回音壁模微波激射振荡器展现出几个诱人的特性：其输出比主动型氢微波激射器亮多个数量级，因此受自发发射(Schawlow-Townes)噪声和/或接收放大器噪声的退化要小得多。其振荡回路被限制在一块固定在金属罐中的单晶岩石内。其安静的放大与高谐振器Q值相结合，为实现极低的相位噪声提供了要素。我们在此专注于解决阻碍进展的基本难题和技术挑战的新颖之处。(1) 焙烧：蓝宝石的“可激射性”显著取决于其生长和热处理的化学条件。我们在此提供了一些新的细节和细微差别。(2) 简化：本文消除了对Ka波段合成器的需求：它描述了如何使用低成本组件构建一个31.3 GHz的环路振荡器，该振荡器工作在优选的WG泵浦模式上，并集成了Pound锁定。(3) “暗物质”：对实验数据的Siegman级分析确定，在焙烧前，HEMEX中Fe3+的替代浓度低于十亿分之一，而在焙烧后高达几百ppb。然而，使用不同技术(包括辉光放电质谱和中子活化分析)的化学分析一致表明，HEMEX含有浓度为百万分之几的铁。借鉴几篇被遗忘/未受重视的论文，我们讨论了这一显著差异。(4) 激子：为了提供一种控制Fe3+:蓝宝石系统的新手段，在微波激射过程中，用对应于已知电子跃迁和电荷转移(从而改变价态)跃迁波长的紫外光照射低温蓝宝石环。报告了初步实验。
引用
@article{arxiv.1004.4118,
title = {DC-powered Fe3+:sapphire Maser and its Sensitivity to Ultraviolet Light},
author = {Mark Oxborrow and Pierre-Yves Bourgeois and Yann Kersalé and Vincent Giordano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.4118},
year = {2016}
}
备注
pdf only; submitted to the proceedings of the 24th European Frequency and Time Forum, 13-15th April, 2010