論文の概要: Dual-Faraday-laser-pumped cesium beam clock with $7.7\times 10^{-13}/\sqrtτ$ frequency stability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.06169v1
- Date: Thu, 06 Aug 2026 15:35:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-07 17:43:06.783027
- Title: Dual-Faraday-laser-pumped cesium beam clock with $7.7\times 10^{-13}/\sqrtτ$ frequency stability
- Title（参考訳）: 7.7\times 10^{-13}/\sqrtτ$周波数安定性を持つデュアルファラデーレーザー励起セシウム光時計
- Authors: Xiaomin Qin, Suyang Wei, Haijun Chen, Yufei Yan, Qiang Wei, Hangbo Shi, Zhiyang Wang, Zheng Xiao, Zijie Liu, Tiantian Shi, Jingbiao Chen,
- Abstract要約: 我々は、低周波雑音原子参照レーザーアーキテクチャにより、小型のデュアルファラデーレーザー励起(DFP)セシウムビームクロックを実演する。
DFP Csクロックは、1Hzの帯域幅で46,365のクロックSNRを達成し、10-13/sqrt$で7.7タイムのアラン偏差を分画する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.659220506423294
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Compact cesium beam clocks are major frequency references for deployable timing systems. However, further improvement of their short-term frequency stability is limited by the clock signal-to-noise ratio (SNR). Although two-laser optical pumping can increase the effective atomic utilization, the achievable clock SNR has long been limited by laser-induced frequency-to-amplitude noise conversion. Here, we demonstrate a compact dual-Faraday-laser-pumped (DFP) Cs beam clock enabled by a low-frequency-noise atom-referenced laser architecture. The intracavity Faraday anomalous dispersion optical filter provides inherent alignment to the Cs D$_2$ resonances, while modulation transfer spectroscopy offers suppressed frequency noise and drift. The resulting laser system supports robust turnkey operation with a Lorentzian linewidth of 2.12 kHz. The DFP Cs clock achieves a clock SNR of 46,365 in a 1-Hz bandwidth and a fractional Allan deviation of $7.7\times 10^{-13}/\sqrtτ$ , with Hadamard deviation reaching $7.7\times 10^{-15}$ at 10,000 s. This work pushes the fractional frequency stability of a compact Cs beam clock into the $10^{-13}/\sqrtτ$ regime, providing a pathway toward high-performance Cs frequency references for field-deployable precision timing, navigation, and synchronization.
- Abstract（参考訳）: 小型セシウムビームクロックは、展開可能なタイミングシステムのための主要な周波数参照である。
しかし、その短期周波数安定性のさらなる改善は、クロック信号-雑音比(SNR)によって制限される。
2レーザ光ポンピングは有効な原子利用を増大させることができるが、達成可能なクロックSNRはレーザー誘起周波数-振幅雑音変換によって長い間制限されてきた。
本稿では、低周波雑音原子参照レーザーアーキテクチャによって実現された小型デュアルファラデーレーザー励起(DFP)Csビームクロックを実演する。
キャビティ内ファラデー異常分散光フィルタは、Cs D$_2$共鳴に固有のアライメントを提供し、変調転送分光は、抑圧された周波数ノイズとドリフトを提供する。
レーザーシステムは2.12kHzのローレンツ線幅で頑丈なターンキー動作をサポートする。
DFP Csクロックは、1Hz帯域で46,365のクロックSNRを達成し、アダマール偏差は7.7\times 10^{-13}/\sqrtτ$であり、アダマール偏差は7.7\times 10^{-15}$は10,000 sである。
この研究は、コンパクトなCsビームクロックの周波数安定性を10^{-13}/\sqrtτ$レジームに押し込み、フィールド展開可能な精度のタイミング、ナビゲーション、同期のための高性能なCs周波数参照への経路を提供する。
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