集成光原子钟的微尺差微梳
摘要：CMOS兼容的Kerr微梳引起了人们的高度关注，作为大规模生产、紧凑的频率梳的替代品。这将使许多依赖频率梳的应用能够在以前只能在实验室中使用。特别诱人的是微梳在紧凑的光学原子钟中执行光频分频的前景。不幸的是，由于通常需要$ sim $ THz的重复速率来生成涵盖一个八度的梳形，很难满足这些系统中微梳的自参考要求。此外，要在光谱上工程微梳系统，使之与原子钟跃迁对齐且具有足够的信噪比也是具有挑战性的。在这里，我们采用Vernier双微梳方案，将871 nm稳定的超窄线宽连续波激光的光频分频到$ sim $ 235 MHz输出频率。除了能够测量梳的重复速率之外，这个方案还具有从一个或两个微梳中选择梳线的自由。我们利用这种灵活性将超高频率（$ sim $ 100 GHz）的载波-包络偏移跳过检测可能的频率，并将一条梳线放置在接近871 nm激光的位置 - 如果频率加倍，它将接近$ ^{171}$Yb$ ^ + $中的钟跃迁。此外，我们引入了一种新颖的方案，可以抑制双微梳系统中干涉相位波动引起的频率噪声，并将频率不稳定性降低到我们的测量限度。我们的双微梳系统有望与集成离子阱结合，实现未来芯片尺寸的光学原子钟。
作者：Kaiyi Wu, Nathan P. O'Malley, Saleha Fatema, Cong Wang, Marcello Girardi, Mohammed S. Alshaykh, Zhichao Ye, Daniel E. Leaird, Minghao Qi, Victor Torres-Company, Andrew M. Weiner
论文ID：2308.08937
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-08-21