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利用 Rabi interrogation 的光学钟中噪声诱导的伺服误差

光学 2024-01-15 v1 原子物理 仪器与探测器

摘要

我们表明,在基于 Rabi interrogation 的光学钟中,若跃迁的负失谐(红)侧和正失谐(蓝)侧总是以相同顺序探测,则零均值的激光频率与磁场闪变(1/f1/f)噪声均可导致 101810^{-18} 量级的伺服误差。这是由于闪变噪声的强相关性,加上伺服鉴别器对红侧与蓝侧探测之间正负差分频率噪声响应的不平衡。对于归一化鉴别器,这种不平衡尤其大。我们基于激光频率或磁场噪声的相关函数推导了伺服误差的解析表达式,并将其与数值伺服仿真进行比较,以展示误差如何依赖于噪声水平、伺服参数和探测序列。我们还表明,通过对每第二个伺服周期用滑动均值归一化鉴别器或反转红/蓝探测顺序,可以避免该伺服误差。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.14781,
  title  = {Noise-induced servo errors in optical clocks utilizing Rabi interrogation},
  author = {T. Lindvall and A. E. Wallin and K. J. Hanhijärvi and T. Fordell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14781},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted to Metrologia