双法拉第激光泵浦铯束钟,频率稳定度达$7.7\times 10^{-13}/\sqrtτ$
原子物理
2026-08-06 v1 量子物理
摘要
紧凑型铯束钟是可部署授时系统的主要频率参考。然而,其短期频率稳定性的进一步提高受到时钟信噪比(SNR)的限制。尽管双激光光泵浦可以增加有效原子利用率,但可实现的时钟信噪比长期以来一直受到激光诱导的频率-幅度噪声转换的限制。在这里,我们展示了一种由低频率噪声原子参考激光架构实现的紧凑型双法拉第激光泵浦(DFP)铯束钟。腔内法拉第反常色散光学滤波器提供了与Cs D共振的固有对准,而调制转移光谱提供了抑制的频率噪声和漂移。由此产生的激光系统支持稳健的免调试操作,洛伦兹线宽为2.12 kHz。DFP铯钟在1-Hz带宽内实现了46,365的时钟信噪比,分数艾伦偏差为,哈达玛偏差在10,000秒时达到。这项工作将紧凑型铯束钟的分数频率稳定度推入范围,为现场可部署的精密授时、导航和同步应用提供了一条通往高性能铯频率参考的途径。
引用
@article{arxiv.2608.06169,
title = {Dual-Faraday-laser-pumped cesium beam clock with $7.7\times 10^{-13}/\sqrtτ$ frequency stability},
author = {Xiaomin Qin and Suyang Wei and Haijun Chen and Yufei Yan and Qiang Wei and Hangbo Shi and Zhiyang Wang and Zheng Xiao and Zijie Liu and Tiantian Shi and Jingbiao Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2608.06169},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 5 figures