在光学腔中观测窄线宽原子的运动依赖非线性色散
原子物理
2015-04-21 v2
摘要
作为利用超稳腔进行最先进激光频率稳频的替代方案，有人提出利用窄跃迁原子与光学腔耦合产生的非线性效应。我们构建了这样一个系统，并观测到通过将锶 -88 原子样品强耦合至光学腔而产生的窄光学谱线的非线性相移。样品温度为几 mK，在此范围内多普勒能量标度比光学跃迁的窄线宽大几个数量级。这使得系统对速度依赖的多光子散射事件（多普勒子）敏感，这些事件会影响腔场透射和相位。通过改变原子数和腔内功率，我们系统地研究了这种非线性相位特征，其显示出与更低温度样品大致相同的特征。这一在相对简单系统中的演示为亚 100 mHz 水平的激光稳频替代路径以及涉及窄线原子的超辐射激光源开启了新的可能性。此处获得的相关运动效应的理解，对于与其他超窄钟跃迁相关的其他原子钟具有直接意义。
引用
@article{arxiv.1408.3983,
title = {Observation of Motion Dependent Nonlinear Dispersion with Narrow Linewidth Atoms in an Optical Cavity},
author = {Philip G. Westergaard and Bjarke T. R. Christensen and David Tieri and Rastin Matin and John Cooper and Murray Holland and Jun Ye and Jan W. Thomsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3983},
year = {2015}
}
备注
9 pages (including 4 pages of Supplemental Information), 6 figures. Updated to correspond to the published version