基于大离子晶体的坏腔激光器前景

我们提出利用在线性保罗陷阱中形成库仑晶体的大系综冷离子中的禁戒跃迁来构建坏腔激光器。该激光器可能实现一种主动光频标准，能够作为下一代光钟方案中的本地振荡器。在被动光钟中，大离子系综前景较差，因为它们受到由于四极相互作用和微运动相关频移引起的非均匀增宽的影响。然而在坏腔激光器中，辐射偶极子可以同步并产生稳定且窄线宽的辐射。此外，对于特定离子，通过在魔法频率下操作离子陷阱，可大幅抑制微运动引起的频移。我们讨论了输出辐射特性，并对在球对称陷阱中 ${\rm ^{176}Lu^+}$ 离子的 ${^3D_2} \rightarrow {^1S_0}$ 跃迁上的激光发射进行了定量估计。