具有纳开尔文级测温能力的超窄线宽布里渊激光器
仪器与探测器
2018-10-12 v1 光学
摘要
超稳激光器是当今一些最先进科学实验的支柱，并使得以最高精度进行原子光谱学和激光干涉测量成为可能。随着近期在实验室外应用这些系统的兴趣日益增长，如何实现既能达到所需极高窄线宽水平又仍足够紧凑便携以供现场使用的激光源，仍是一个开放问题。该理想激光源发展的关键在于激光必须对温度的短期和长期波动均不敏感，这些波动最终会加宽激光线宽并引起激光中心频率的漂移。我们在此展示，使用大模体积光学谐振腔（其抑制谐振腔的快速热波动）与受激布里渊散射（SBS）光学非线性相结合，提供了一种强大的组合，能够实现 20 Hz 的超窄线宽激光。为解决激光的长期温度漂移，我们应用窄布里渊线作为计量工具，精确感知谐振腔温度在 85 nK 量级的微小变化。该温度测量所提供的精度为谐振腔抵御环境扰动的稳定化开辟了新可能。
引用
@article{arxiv.1810.04781,
title = {Ultra-Narrow Linewidth Brillouin Lasers with Nanokelvin Thermometry},
author = {William Loh and Siva Yegnanarayanan and Frederick O'Donnell and Paul W. Juodawlkis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.04781},
year = {2018}
}