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我國科學家實現(xiàn)亞Hz線寬超穩(wěn)激光
2024年09月29日 11:03:13
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8187
近日，中國科學院國家授時中心張首剛,、劉濤研究員帶領(lǐng)的課題組,，實現(xiàn)了線寬0.9 Hz，頻率穩(wěn)定度優(yōu)于1.2×10-15/s的698 nm超穩(wěn)鐘激光,。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】超穩(wěn)激光技術(shù)在高精度測量領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,，包括光學原子鐘、引力波探測,、高精度導航以及量子信息等領(lǐng)域。光鐘系統(tǒng)：超穩(wěn)激光是光鐘系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,，其極高的頻率穩(wěn)定性使得光鐘成為目前最精確的計時工具之一,。光鐘的精度遠超傳統(tǒng)原子鐘，對于基礎(chǔ)物理研究,、時間同步,、導航定位等領(lǐng)域具有重要意義。引力波探測：超穩(wěn)激光在引力波探測中也發(fā)揮著重要作用,。引力波是宇宙中最古老的信息載體之一,，其探測對于理解宇宙起源、黑洞合并等極端天文現(xiàn)象至關(guān)重要,。超穩(wěn)激光的高精度和穩(wěn)定性有助于提升引力波探測的靈敏度和準確性,。基本物理檢驗：超穩(wěn)激光還可用于檢驗基本物理定律的精確性，如廣義相對論、量子電動力學等,。通過高精度的激光干涉實驗,，科學家們可以探索物理世界的微觀結(jié)構(gòu)和基本規(guī)律。
近日,，中國科學院國家授時中心張首剛,、劉濤研究員帶領(lǐng)的課題組，實現(xiàn)了線寬0.9 Hz,，頻率穩(wěn)定度優(yōu)于1.2×10-15/s的698 nm超穩(wěn)鐘激光,。
團隊采用先進的PDH(Pound-Drever-Hall)激光穩(wěn)頻技術(shù)，將外部腔體二極管激光器(ECDL)鎖定在一個長度為10 cm的全ULE(超低膨脹玻璃)超穩(wěn)光學參考腔上,。通過精心設(shè)計和優(yōu)化,，團隊成功抑制了溫度擾動、振動,、剩余幅度調(diào)制(RAM)以及光纖相位噪聲等多種技術(shù)噪聲,，最終實現(xiàn)了線寬小于0.9 Hz的超穩(wěn)激光輸出。尤為值得一提的是,，在去除約60 mHz/s的線性漂移后,，拍頻信號的頻率不穩(wěn)定度在1秒積分時間時達到了1.2×10^-15，這一結(jié)果已經(jīng)非常接近光學參考腔的熱噪聲極限,。這表明我國科學家在超穩(wěn)激光技術(shù)方面的研究成果已經(jīng)達到了國際先進水平,。
此次研究成果的發(fā)表，不僅展示了我國科學家在超穩(wěn)激光技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力,，也為我國在該領(lǐng)域的未來發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ),。未來，隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,，超穩(wěn)激光技術(shù)有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,，推動科學技術(shù)的快速發(fā)展。
相關(guān)研究成果以Thermal-noise-limited ultra-stable laser operated at 698 nm為題于近日發(fā)表在Physica Scripta上,。
資料來源：中國科學報
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