双频校准：构建无需频率梳且稳定性提高的便携式蒸气室光钟
原子物理
2025-07-08 v1 量子物理
摘要
本文从理论上提出了一种新的双干涉仪技术，利用碱金属蒸气室中的四波混频同时精确校准两个激光频率。两个频率校准后的激光混合产生射频拍频信号，用于构建无需光学频率梳的便携式光原子钟。去除光学频率梳提高了光原子钟的便携性，而双干涉仪设置将一秒稳定性提升至，优于当前便携式光原子钟。通过选择具有共传播激光场的双lambda原子方案，最小化了光原子钟中的热噪声。使用Rb-87的D2跃迁，光原子钟的标准量子极限频率灵敏度和稳定性分别估计为和。在考虑K温度和碰撞引起的展宽效应后，对于线宽为KHz、输入蒸气室功率为 mW的激光，光原子钟的最佳稳定性降低至。
引用
@article{arxiv.2507.04911,
title = {Dual frequency calibration to build a portable vapor cell optical clock with improved stability and without a frequency comb},
author = {Sreeshna Subhash and Greeshma Gopinath and Sankar Davuluri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04911},
year = {2025}
}