論文の概要: Optimization strategies for modulation transfer spectroscopy applied to
laser stabilization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.12035v1
- Date: Thu, 26 Mar 2020 17:04:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 20:37:41.026735
- Title: Optimization strategies for modulation transfer spectroscopy applied to
laser stabilization
- Title（参考訳）: レーザー安定化に応用した変調転移分光の最適化手法
- Authors: Tilman Preuschoff, Malte Schlosser, Gerhard Birkl
- Abstract要約: 本稿では,変調伝達分光法における最適変調パラメータを決定するための一般的な解析法を提案する。
スペクトル遷移の自然な直線幅に匹敵する変調周波数との大きな変調指数$M$に対して、最適化された傾斜と振幅の信号が予測される。
ルビジウムD2線の分光のための最適化信号を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a general analysis for determining the optimal modulation
parameters for the modulation transfer spectroscopy scheme. The results are
universally valid and can be applied to spectroscopy of any atomic species
requiring only the knowledge of the effective linewidth $\Gamma_{eff}$. A
signal with optimized slope and amplitude is predicted for a large modulation
index $M$ and a modulation frequency comparable to the natural linewidth of the
spectroscopic transition. As a result of competing practical considerations, a
modulation index in the range of $3 \le M \le 10$ has been identified as
optimal. This parameter regime is experimentally accessible with a setup based
on an acousto-optic modulator. An optimized signal for spectroscopy of the
rubidium D2 line is presented. The signal shape and the dependence on the
modulation parameters are in very good agreement with the theoretical
description given. An experimental procedure for achieving a strong suppression
of residual amplitude modulation is presented. Based on the optimized signal,
we demonstrate long-term laser stabilization resulting in a laser linewidth of
150\,kHz (16\,s average) and a frequency stability of 18\,kHz (rms) over 15
hours.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,変調伝達分光法の最適変調パラメータを決定するための一般解析を行う。
この結果は普遍的に有効であり、有効線幅 $\gamma_{eff}$ の知識のみを必要とする原子種の分光法に適用することができる。
最適化された傾きと振幅を有する信号は、大きな変調指数$m$と、分光遷移の自然な線幅に匹敵する変調周波数とで予測される。
競合する実用的な考察の結果、3ドル m \le 10$の範囲の変調指数が最適であることが判明した。
このパラメータ構造は、音響光学変調器に基づく設定で実験的にアクセス可能である。
ルビジウムD2線の分光のための最適化信号を示す。
信号の形状と変調パラメータへの依存は、与えられた理論的な記述と非常によく一致している。
残留振幅変調の強い抑制を達成するための実験的手順を示す。
最適化された信号に基づいて, レーザー線幅が150\,khz (16\,s平均) であり, 周波数安定性が18\,khz (rms) で15時間以上となる長期レーザー安定化を示す。
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