全集居超辐射激光对腔长振动灵敏度消失的研究

到目前为止，由于在原子再泵浦过程中自发辐射带来的寄生加热，实现连续波主动原子钟一直难以达成。在此，我们提出了一种通过将随机发射替换为与辅助腔的耦合来解决此问题的方案，使再泵浦成为完全集居过程。虽然已知集居二能级模型不具有通用的激光阈值，但我们证明这一限制可通过多能级原子克服，因为集居泵浦和衰变可以在不同的能级跃迁上进行。利用相关原子参数，我们发现该系统能够产生线宽为 $\mathcal{O}(100~\mu\text{Hz})$ 的连续波超辐射激光。我们的主要结果是可能存在一种工作模式，其腔长振动灵敏度低于 $\mathcal{O}(10^{-14}/g)$，包括一组在稳态下灵敏度完全消失的参数值。