冷镱原子光钟的钟跃迁谱线优化及频率稳定性测量

来源：计量学报杂志2015年第6A期北京时间：

作者：周敏,张晓航,陈宁,高琪,韩成银,姚远,许朋,徐艺琳,李上彦,马龙生,徐信业

单位：华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062

摘要：对冷171Yb原子钟跃迁谱线进行优化,实现了钟激光的频率锁定及其稳定性的测量。在满足兰姆-狄克条件及边带可分辨条件的一维光晶格势阱中获得了典型的载波-边带谱,通过消除功率展宽以及补偿杂散磁场不断窄化谱线线宽,最终使其接近钟激光探询时长决定的傅里叶极限。使用时长60 ms钟激光探询到的钟跃迁谱线线宽为16 Hz,当增加探询时间至150 ms,钟跃迁谱宽进一步减小至6 Hz。在谱线优化的基础上,通过反馈控制使系统得到闭环锁定,在1 000 s积分时间内冷镱原子光钟频率稳定性达1×10－16。

关键词：计量学; 镱原子光钟; 钟跃迁谱线; 频率稳定性; 光晶格; 闭环锁定

基金资助：国家973计划课题（2012CB821302）;国家863计划课题（2014AA123401）;国家自然科学基金重点项目（11134003）;上海市优秀学术带头人计划（12XD1402400）