論文の概要: All-fiber, near-infrared, laser system at 780nm for atom cooling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.12770v1
- Date: Tue, 21 May 2024 13:23:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 13:19:55.398191
- Title: All-fiber, near-infrared, laser system at 780nm for atom cooling
- Title（参考訳）: 原子冷却用全繊維近赤外780nmレーザーシステム
- Authors: Matteo Marchesini, Michelangelo Dondi, Leonardo Rossi, Gabriele Bolognini, Marco Prevedelli, Francesco Minardi,
- Abstract要約: 量子技術応用のためのコンパクトで経済的なレーザーシステムを提案する。
ルビジウム原子を扱うために780nmで動作し、完全に繊維成分に基づいている。
レーザの振幅安定性,周波数雑音,SHG効率を特徴付ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08796261172196743
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cold neutral atoms are a promising "architecture" for novel and innovative quantum technology applications. These range from quantum sensors for magnetic fields, interferometers for gravimetry measurements, to quantum computing and simulations. Within this technological landscape, reliable laser systems are crucial in order to cool and manipulate atoms efficiently. We present the design, experimental realization and characterization of a relatively simple, compact, and economical laser system for quantum technology applications. It operates at 780 nm in order to work with Rubidium atoms, and it is entirely based on fiber components. This improves its reliability, and makes it less complex and more versatile with respect to a free-space system. In order to cut costs, we take advantage of already available commercial fiber devices at 1560 nm: due to their ubiquity in telecom applications they are in fact cheap and standardized. To operate at Rubidium wavelengths the system employs Second-Harmonic Generation (SHG) of the 1560 nm infrared radiation: two semiconductor lasers at 1560 nm (one for cooling, one for repumping) are combined, amplified in an Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA), and frequency-doubled in a Periodically-Poled Lithium Niobate (PPLN) crystal. We characterize the amplitude stability of the lasers, their frequency noise, and the SHG efficiency. The measured features (rms relative amplitude noise of 3$\times$10$^{-4}$ at 1 s; linewidths well below 1 MHz) make our system a suitable candidate for applications in quantum sensors and atom interferometers.
- Abstract（参考訳）: 低温中性原子は、新しい革新的な量子技術応用に期待できる「アーキテクチャ」である。
これらは磁場用の量子センサー、重力測定のための干渉計、量子コンピューティングやシミュレーションまで様々である。
この技術的景観の中では、原子を効率的に冷却し、操作するために信頼性の高いレーザーシステムは不可欠である。
本稿では、量子技術応用のための比較的単純でコンパクトで経済的なレーザーシステムの設計、実験的実現および特性について述べる。
ルビジウム原子を扱うために780nmで動作し、完全に繊維成分に基づいている。
これにより信頼性が向上し、自由空間システムに関してより複雑で汎用性が低下する。
コスト削減のために、我々は既に利用可能な1560nmの商用ファイバーデバイスを活用している。
ルビジウム波長で動作するには、1560nmの赤外線の第2高調波発生(SHG)を用い、1560nmの2つの半導体レーザー(冷却用、1つはポンピング用)を組み合わせ、エルビウムドープファイバ増幅器(EDFA)に増幅し、周期的にポリドニオブ酸リチウム(PPLN)結晶に倍増する。
レーザの振幅安定性,周波数雑音,SHG効率を特徴付ける。
測定された特徴(3$\times$10$^{-4}$ at 1 s; linewidths far below 1 MHz)は、量子センサや原子干渉計の応用に適している。
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