論文の概要: Light Shift Suppression in Coherent-Population-Trapping Atomic Clocks in
the Field of Two Circularly Polarized Light Beams
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.00461v1
- Date: Wed, 1 Nov 2023 11:53:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-02 13:57:35.633682
- Title: Light Shift Suppression in Coherent-Population-Trapping Atomic Clocks in
the Field of Two Circularly Polarized Light Beams
- Title（参考訳）: 2つの円偏光ビーム場におけるコヒーレント・ポピュレーション・トラッピング原子時計の光シフト抑制
- Authors: D.V. Brazhnikov, S.M. Ignatovich and M.N. Skvortsov
- Abstract要約: 最先端のミニチュア原子時計(MAC)は、コヒーレント集団トラップの現象に基づいている。
クロックの周波数安定性の増大は、多くの応用分野において大きな進歩をもたらす緊急の問題である。
そこで本研究では,2本のバイクロマチック光線からなる光電場構成について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The state-of-the-art miniature atomic clocks (MACs) are based on the
phenomenon of coherent population trapping (CPT) in alkali-metal atomic vapors
(Rb or Cs). Increasing frequency stability of the clocks is an urgent issue
that will lead to significant progress in many fields of application. Here, we
examine a light field configuration composed of two bichromatic light beams
with opposite handedness of their circular polarization. The beams are in
resonance with optical transitions in the Cs D$_1$ line
($\lambda$$\approx$$895$ nm). This configuration has already been known for
observing CPT resonances of an increased contrast compared to a standard
single-beam scheme. However, in contrast to previous studies, we use a scheme
with two independent pump and probe beams, where the probe beam transmission is
separately monitored. The experiments are carried out with a buffer-gas-filled
$5$$\times$$5$$\times$$5$ mm$^3$ vapor cell. It is shown that the resonance's
line shape acquires asymmetry which can be efficiently controlled by a
microwave (Raman) phase between the beams. As a proof of concept, we study the
way how this asymmetry can help to significantly mitigate the influence of ac
Stark (light) shift on a long-term frequency stability of CPT clocks. The
experimental verification is performed both with a distributed-Bragg-reflector
(DBR) laser and a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). The latter
has a particular importance for developing MACs. The results of experiments are
in qualitative agreement with analytical theory based on a double $\Lambda$
scheme of atomic energy levels.
- Abstract（参考訳）: 最先端のミニチュア原子時計(MAC)は、アルカリ金属原子蒸気(RbまたはCs)中のコヒーレント集団トラップ(CPT)現象に基づいている。
クロックの周波数安定性の増大は、多くの応用分野において著しい進歩をもたらす緊急問題である。
そこで本研究では,2つの双色光線からなる光電場構成について検討した。
ビームはcs d$_1$ラインの光遷移と共鳴している(\lambda$$$$895$ nm)。
この構成は、標準のシングルビーム方式に比べてコントラストの増大したCPT共鳴を観測することが知られている。
しかし、従来の研究とは対照的に、プローブビームの伝送を別々に監視する2つの独立したポンプとプローブビームのスキームを用いる。
実験はバッファガスを充填した5$\times$5$\times$5$$\times$5$ mm$^3$気相セルを用いて行われる。
共鳴の線形状は、ビーム間のマイクロ波(ラマン)位相によって効率的に制御できる非対称性を得ることが示されている。
概念実証として、この非対称性が、CPTクロックの長期周波数安定性に対するアクスタークシフトの影響を大幅に緩和する方法について研究する。
実験は分散ブラッグ反射器(DBR)レーザーと垂直キャビティ表面発光レーザ(VCSEL)で行う。
後者はMACの開発において特に重要である。
実験結果は、原子エネルギー準位の二重の$\lambda$スキームに基づく分析理論と定性的に一致している。
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