热噪声限制超稳激光器

线宽低于 0.9 Hz

利用全ULE光学腔将外腔二极管激光器锁定到热噪声极限，为锶原子光钟提供极窄线宽的698 nm激光源。

张林波 · Chen, Long · 董瑞芳 · 刘涛 · 张首刚

Physica Scripta 2024

参数信息

激光线宽

< 0.9 Hz

频率不稳定度

1.2 ×10⁻¹⁵

线性漂移

60 mHz/s

技术优势

线宽压窄到亚赫兹

通过全ULE腔锁定和噪声抑制，实测线宽小于0.9 Hz，可直接作为超窄线宽光源。

锁定到热噪声极限

频率不稳定度接近光学腔的热噪声极限，意味着进一步改进腔体也无法显著提升短期稳定性。

抑制多种噪声源

系统有效抑制温度扰动、振动、剩余幅度调制和光纤相位噪声，是实现高稳定的关键。

专为锶光钟设计

激光波长698 nm对应锶原子光钟的钟跃迁，可直接用于该光钟系统。

应用场景

• 光学频率标准：作为锶原子光钟的钟激光光源，直接用于频率标准。
• 精密光谱：超窄线宽激光可分辨极窄的光谱特征，提升光谱分辨率。
• 引力波探测：高频率稳定度适合作为引力波探测中的频率参考。