芯片原子钟相干布居囚禁谱线特性研究

尹毅; 张奕; 谭伯仲; 陈杰华; 顾思洪

doi:10.7498/aps.64.034207

摘要

通过微型原子蒸汽室产生质量满足要求的相干布居囚禁(CPT)信号是实现芯片原子钟的关键之一.本实验通过对光源实施频率调制和对光场与87Rb原子作用产生的信号作相敏解调获得高信噪比的CPT微分谱线, 利用CPT微分谱线研究了CPT信号随工作参数变化的规律以及信号质量对原子钟频率稳定度的影响, 所获研究结果与理论模型预期相符合, 实验结果为芯片原子钟推荐了最佳工作参数.实验所采用的方法利用芯片原子钟自身的资源就可以实施, 因此为芯片原子钟开展性能研究和实施工作参数优化提供了实用的手段.

关键词:

相干布居囚禁 /
原子钟 /
激光

Abstract

To Obtain an appropriate coherent population trapping (CPT) signal through a miniature atomic vapor cell is one of the key steps to implement a chip-scale atomic clock (CSAC). In the present experiment, the high S/N differential CPT spectral line has been achieved with a miniature atomic vapor cell through modulating the laser and extracting 87Rb atom laser interacting signal using the phase sensitive demodulation technique. With the spectral line, the dependence of CPT signal on the working parameters and the dependence of frequency stability of CSAC on the quality of the CPT signal have been studied; the obtained experimental results agree well with the theoretical prediction, which can be used as the recommended working parameters for CSAC. The methods exploited in the experiment can be implemented in the resource of a CSAC, therefore this experiment explores for CSAC the practical approaches of performance optimization.

Keywords:

作者及机构信息

1.
中国科学院武汉物理与数学研究所, 武汉 430071;

2.
华中科技大学物理学院, 武汉 430074

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11304362, 11204351)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China;

2.
School of Physics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11304362, 11204351).

参考文献

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