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我國科學家實現亞Hz線寬超穩激光

發布時間:2024/10/05

  超穩激光技術在高精度測量領域具有廣泛應用,包括光學原子鍾、引力波探測、高精度導航以及量子信息等領域。

  光鍾係統:超穩激光是光鍾係統的關(guan) 鍵組成部分,其極高的頻率穩定性使得光鍾成為(wei) 目前最準確的計時工具之一。光鍾的精度遠超傳(chuan) 統原子鍾,對於(yu) 基礎物理研究、時間同步、導航定位等領域具有重要意義(yi) 。

  引力波探測:超穩激光在引力波探測中也發揮著重要作用。引力波是宇宙中最古老的信息載體(ti) 之一,其探測對於(yu) 理解宇宙起源、黑洞合並等極端天文現象至關(guan) 重要。超穩激光的高精度和穩定性有助於(yu) 提升引力波探測的靈敏度和準確性。

  基本物理檢驗:超穩激光還可用於(yu) 檢驗基本物理定律的準確性,如廣義(yi) 相對論、量子電動力學等。通過高精度的激光幹涉實驗,科學家們(men) 可以探索物理世界的微觀結構和基本規律。

  近日,中國科學院國家授時中心張首剛、劉濤研究員帶領的課題組,實現了線寬0.9 Hz,頻率穩定度優(you) 於(yu) 1.2×10-15/s的698 nm超穩鍾激光。

  團隊采用先進的PDH(Pound-Drever-Hall)激光穩頻技術,將外部腔體(ti) 二極管激光器(ECDL)鎖定在一個(ge) 長度為(wei) 10 cm的全ULE(超低膨脹玻璃)超穩光學參考腔上。

  通過精心設計和優(you) 化,團隊成功抑製了溫度擾動、振動、剩餘(yu) 幅度調製(RAM)以及光纖相位噪聲等多種技術噪聲,最終實現了線寬小於(yu) 0.9 Hz的超穩激光輸出。

  尤為(wei) 值得一提的是,在去除約60 mHz/s的線性漂移後,拍頻信號的頻率不穩定度在1秒積分時間時達到了1.2×10^-15,這一結果已經非常接近光學參考腔的熱噪聲極限。這表明我國科學家在超穩激光技術方麵的研究成果已經達到了國際先進水平。

  此次研究成果的發表,不僅(jin) 展示了我國科學家在超穩激光技術領域的創新能力,也為(wei) 我國在該領域的未來發展奠定了堅實的基礎。未來,隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展,超穩激光技術有望在更多領域發揮重要作用,推動科學技術的快速發展。

  本文由恒溫恒濕試驗箱廠家raybet雷竞技网页入口收集整理自網絡,僅(jin) 供學習(xi) 和分享。


  超穩激光技術在高精度測量領域具有廣泛應用,包括光學原子鍾、引力波探測、高精度導航以及量子信息等領域。

  光鍾係統:超穩激光是光鍾係統的關(guan) 鍵組成部分,其極高的頻率穩定性使得光鍾成為(wei) 目前最準確的計時工具之一。光鍾的精度遠超傳(chuan) 統原子鍾,對於(yu) 基礎物理研究、時間同步、導航定位等領域具有重要意義(yi) 。

  引力波探測:超穩激光在引力波探測中也發揮著重要作用。引力波是宇宙中最古老的信息載體(ti) 之一,其探測對於(yu) 理解宇宙起源、黑洞合並等極端天文現象至關(guan) 重要。超穩激光的高精度和穩定性有助於(yu) 提升引力波探測的靈敏度和準確性。

  基本物理檢驗:超穩激光還可用於(yu) 檢驗基本物理定律的準確性,如廣義(yi) 相對論、量子電動力學等。通過高精度的激光幹涉實驗,科學家們(men) 可以探索物理世界的微觀結構和基本規律。

  近日,中國科學院國家授時中心張首剛、劉濤研究員帶領的課題組,實現了線寬0.9 Hz,頻率穩定度優(you) 於(yu) 1.2×10-15/s的698 nm超穩鍾激光。

  團隊采用先進的PDH(Pound-Drever-Hall)激光穩頻技術,將外部腔體(ti) 二極管激光器(ECDL)鎖定在一個(ge) 長度為(wei) 10 cm的全ULE(超低膨脹玻璃)超穩光學參考腔上。

  通過精心設計和優(you) 化,團隊成功抑製了溫度擾動、振動、剩餘(yu) 幅度調製(RAM)以及光纖相位噪聲等多種技術噪聲,最終實現了線寬小於(yu) 0.9 Hz的超穩激光輸出。

  尤為(wei) 值得一提的是,在去除約60 mHz/s的線性漂移後,拍頻信號的頻率不穩定度在1秒積分時間時達到了1.2×10^-15,這一結果已經非常接近光學參考腔的熱噪聲極限。這表明我國科學家在超穩激光技術方麵的研究成果已經達到了國際先進水平。

  此次研究成果的發表,不僅(jin) 展示了我國科學家在超穩激光技術領域的創新能力,也為(wei) 我國在該領域的未來發展奠定了堅實的基礎。未來,隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展,超穩激光技術有望在更多領域發揮重要作用,推動科學技術的快速發展。

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