論文の概要: Spin noise spectroscopy of an alignment-based atomic magnetometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.05577v1
- Date: Sat, 9 Dec 2023 13:47:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-12 19:59:41.673589
- Title: Spin noise spectroscopy of an alignment-based atomic magnetometer
- Title（参考訳）: アライメントに基づく原子磁気センサのスピンノイズ分光
- Authors: Marcin Kozbial, Lucy Elson, Lucas M. Rushton, Ali Akbar, Adil Meraki,
Kasper Jensen, Jan Kolodynski
- Abstract要約: 光ポンピング型磁気センサ(OPM)は磁場センシングの課題に革命をもたらしている。
OPMはスピン配向またはスピン配向原子アンサンブルに基づいている。
OPMのキャラクタリゼーションとノイズの動的特性はリアルタイムセンシングタスクへの応用において重要である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2407976495888858
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optically pumped magnetometers (OPMs) are revolutionising the task of
magnetic-field sensing due to their extremely high sensitivity combined with
technological improvements in miniaturisation which have led to compact and
portable devices. OPMs can be based on spin-oriented or spin-aligned atomic
ensembles which are spin-polarized through optical pumping with circular or
linear polarized light, respectively. Characterisation of OPMs and the
dynamical properties of their noise is important for applications in real-time
sensing tasks. In our work, we experimentally perform spin noise spectroscopy
of an alignment-based magnetometer. Moreover, we propose a stochastic model
that predicts the noise power spectra exhibited by the device when, apart from
the strong magnetic field responsible for the Larmor precession of the spin,
white noise is applied in the perpendicular direction aligned with the
pumping-probing beam. By varying the strength of the noise applied as well as
the linear-polarisation angle of incoming light, we verify the model to
accurately predict the heights of the Larmor-induced spectral peaks and their
corresponding line-widths. Our work paves the way for alignment-based
magnetometers to become operational in real-time sensing tasks.
- Abstract（参考訳）: 光ポンピング磁力計(opm)は、非常に感度が高く、コンパクトでポータブルなデバイスに繋がる小型化の技術的改善と相まって、磁場センシングの課題に革命を起こしている。
OPMは、それぞれ円偏光または直線偏光による光ポンピングによってスピン偏光されるスピン配向原子アンサンブルまたはスピン配向原子アンサンブルに基づいている。
OPMの特性とノイズの動的特性はリアルタイムセンシングタスクへの応用において重要である。
本研究では,アライメント型磁気センサのスピンノイズ分光実験を行った。
さらに, スピンのラーモア沈降に寄与する強磁場とは別に, 揚水ビームに沿う垂直方向に白色雑音を印加した場合に, デバイスが提示するノイズパワースペクトルを予測する確率的モデルを提案する。
入射光の線形偏光角度とともに印加される雑音の強度を変化させることで,ラーモアのスペクトルピークと対応する線幅の高さを正確に予測するモデルを検証した。
我々の研究は、アライメントベースの磁気センサがリアルタイムセンシングタスクで動作するための道を開いた。
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