論文の概要: Ultimate stability of active optical frequency standards
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.14130v3
- Date: Wed, 26 Oct 2022 18:23:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-11 13:54:42.725007
- Title: Ultimate stability of active optical frequency standards
- Title（参考訳）: アクティブ光周波数標準の究極的安定性
- Authors: Georgy A. Kazakov and Swadheen Dubey and Anna Bychek and Uwe Sterr and
Marcin Bober and Micha{\l} Zawada
- Abstract要約: 本研究では,同種および不均質の広帯域化効果を含むアクティブクロックのスペクトル特性と安定性について検討した。
レーザ出力の位相拡散により, 短い平均時間において, 限られた出力のレーザパワーからの光子ショットノイズと長時間の平均時間により安定性が制限されることがわかった。
8ドル(約8,800円)のアクティブクロックのリアルな数値を使って、$sigma_y(tau)approx 4times10-18/sqrttau [mathrms]$の最適化された安定性が達成可能であることに気付きました。
- 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: Active optical frequency standards provide interesting alternatives to their
passive counterparts. Particularly, such a clock alone continuously generates
highly-stable narrow-line laser radiation. Thus a local oscillator is not
required to keep the optical phase during a dead time between interrogations as
in passive clocks, but only to boost the active clock's low output power to
practically usable levels with the current state of technology. Here we
investigate the spectral properties and the stability of active clocks,
including homogeneous and inhomogeneous broadening effects. We find that for
short averaging times the stability is limited by photon shot noise from the
limited emitted laser power and at long averaging times by phase diffusion of
the laser output. Operational parameters for best long-term stability were
identified. Using realistic numbers for an active clock with $^{87}$Sr we find
that an optimized stability of $\sigma_y(\tau) \approx
4\times10^{-18}/\sqrt{\tau [\mathrm{s}]}$ is achievable.
- Abstract（参考訳）: 能動光周波数標準は受動周波数に対して興味深い代替手段を提供する。
特に、このような時計は安定な狭線レーザーを連続的に生成する。
したがって、局部発振器は、受動クロックのように、問合せ間のデッドタイムの間は光位相を維持する必要はなく、アクティブクロックの低出力電力を現在の技術水準で実用的なレベルまで引き上げるだけである。
ここでは、均一および不均一な拡張効果を含むアクティブクロックのスペクトル特性と安定性について検討する。
レーザ出力の位相拡散により, 短い平均時間において, 限られた出力のレーザパワーからの光子ショットノイズと長時間の平均時間により安定性が制限されることがわかった。
最適長期安定のための操作パラメータを同定した。
実数を$^{87}$srのアクティブクロックで使うと、$\sigma_y(\tau) \approx 4\times10^{-18}/\sqrt{\tau [\mathrm{s}]}$の最適化された安定性が達成可能であることが分かる。
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