光学腔内 Sr 原子非线性光谱用于激光稳频

我们研究了在所谓坏腔极限下，与低精细度光学腔单模耦合的冷锶-88 原子样品的非线性相互作用，并探讨了其对激光稳频应用的影响。原子在 689 nm 的弱互组合线 $\lvert 5s^{2} \, ^1 \textrm{S}_0 \rangle \,-\, \lvert 5s5p \, ^3 \textrm{P}_1 \rangle$ 上被探测，处于强饱和区域。我们测量的可观测量包括由复腔透射系数表示的原子诱导相移和对透射光场的吸收。我们通过采用 FM 光谱技术 (NICE-OHMS) 展示了对两个正交分量——腔透射相位和吸收——的高信噪比测量。我们还表明，当 FM 光谱技术与锁定于探测光的腔结合使用时，可观测量相比于无腔存在的自由空间情形有显著改变。此外，我们实验研究了相位色散斜率的非线性动力学，并建立了激光稳频的最优条件。我们的实验结果与最先进的腔 QED 理论计算进行了比较。