肖锐 1,2晏北飞 1,2蔡桢荻 1,2方鹏程 1[ ... ]陈群峰 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院波谱与原子分子物理国家重点实验室,湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学,北京 100049
超稳激光是精密测量领域的关键工具,其频率稳定度很大程度上取决于频率锁定稳定度。笔者理论研究了干涉效应对锁频误差信号的影响,并通过实验研究了降低干涉效应的方法,以提高激光的频率锁定稳定度。经过优化后,锁频系统的锁定稳定度相对于参考腔线宽达到了9×10-7。在参考腔线宽为21 kHz(精细度为7.5万)的情况下,将1.5 μm激光的频率稳定度锁定到4.0×10-16水平,接近10 cm参考腔的热噪声极限。本文所提降低干涉效应的方法是研制稳定度高达10-17水平的超稳激光器的重要参考。
激光器 激光稳定 Pound‒Drever‒Hall稳频 干涉效应 超稳腔 超稳激光 
中国激光
2024, 51(7): 0701021
作者单位
摘要
1 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学, 北京 100049
为满足同一科研园区内不同建筑之间10 MHz氢钟信号(HCS)长期稳定度共享的需求,提出了一种低成本、集成化的基于光纤链路的10 MHz HCS传递完整解决方案。该方案采用1 GHz的射频信号对激光光强进行调制,利用光纤实现信号传递。通过将远端反射信号与本地信号和频后直接与待传递的HCS分频鉴相,输出误差信号反馈控制1 GHz信号的频率,实现远端1 GHz信号与本地HCS之间的相位锁定,从而使远端1 GHz信号具有与本地HCS相同的频率稳定度;之后再通过分频器在远端生成10 MHz信号,作为射频参考输出。实验验证了该方案的频率传递保真度,该系统在200 m往返光纤上的附加频率稳定度 (艾伦偏差)为1 s平均时间2.4×10-13和10000 s平均时间5.7×10-17;在20 km传递距离上,附加频率稳定度 (艾伦偏差)为1 s平均时间4.8×10-13和10000 s平均时间2.1×10-16。研究结果表明该系统的长时间频率传递稳定度优于HCS的频率稳定度,可以满足千米范围内氢钟信号共享的需求。
光通信 氢钟信号传递 光纤 锁相环 噪声补偿 optical communication hydrogen clock signal transferring optical fiber phase-locked loop noise compensation 
量子电子学报
2024, 41(1): 87
方鹏程 1,2蔡桢荻 1,2孙焕尧 1王艳 1[ ... ]陈群峰 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院波谱与原子分子物理国家重点实验室,湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学物理科学学院,北京 100049
报道了在中国科学院精密测量科学与技术创新研究院与华中科技大学之间往返60 km的光纤链路上进行相干光学频率传输的工作。以波长为1560 nm的超稳定激光作为传输光,通过使用声光调制器主动补偿由光纤引入的相位噪声,在1 Hz傅里叶频率实现了67 dB的噪声抑制。系统采用全光纤结构的端到端传递,并利用追踪振荡器抑制由光纤偏振变化引起的信号幅度起伏,实现了全天不间断的连续运行。经过4 d的数据积累,测得光纤链路引入的相对频率偏差为10-20量级,1 s频率稳定度为2.4×10-17,1000 s稳定度为6.6×10-20,65000 s稳定度为6.5×10-21。该传输稳定度满足60 km的光钟远程比对需求。
光纤光学 光纤链路 光学频率传输 光钟比对 光纤噪声 计量学 
光学学报
2022, 42(23): 2306006
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics, Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
By using a self-reference transfer oscillator method, two individual 1560 nm lasers with about 1.2 GHz frequency difference were phase locked to a 729 nm ultra-stable laser at two preset ratios. By measuring the beat frequency of the two 1560 nm lasers, fractional instabilities of 2×10-17 at 1 s and 2×10-20 at 10,000 s averaging time were obtained, and the relative offset compared with the theoretical value was 4.2×10-21±4.5×10-20. The frequency ratio of them was evaluated to a level of 1.3×10-20 in one day’s data acquisition. This work was a preparation for remote comparison of optical clocks through optical fiber links. The technique can also be used to synthesize ultra-stable lasers at other wavelengths.
optical frequency transfer optical clock comparison optical frequency comb 
Chinese Optics Letters
2022, 20(8): 081403
魏珊珊 1,2刘元煌 1,2陈群峰 3姚波 2[ ... ]毛庆和 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
3 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 湖北 武汉 430071
报道一种自主设计研制的面向Rb原子精密测量应用的780 nm高功率激光源样机。该样机采用线偏振、窄线宽且频率可宽带调谐的单个1560 nm光纤激光器作为种子源,通过有效提升光纤放大器的输出功率,经PPLN倍频产生的780 nm激光功率高达2.25 W。采用边带锁定的饱和吸收稳频技术,高功率780 nm激光中心频率可长期稳定在±150 kHz以内,且可精确调谐1.2 GHz,线偏振度高达23 dB。该样机操作方便、可搬运,非常适合于Rb原子的精密测量应用。
激光器 光纤激光器 超冷铷原子 边带锁定 频率调谐 
中国激光
2021, 48(7): 0701008
姚波 1陈群峰 2陈雨君 1,3吴斌 4[ ... ]毛庆和 1,3,*
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 湖北 武汉 430071
3 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026
4 中国电子科技集团公司第四十一研究所, 山东 青岛 266555
利用超稳腔PDH(Pound-Drever-Hall)稳频技术,对自研的分布Bragg反射(DBR)单纵模光纤激光器稳频,获得亚赫兹线宽超稳激光的稳频结果。通过优化腔结构参数,辅以绝热封装和精密温控等措施,并在腔内设置可快速宽范围调谐激光频率的压电陶瓷(PZT),研制出了可满足超稳腔PDH稳频要求的自由运转DBR光纤激光器。基于腔长为10 cm、精细度为360000的超稳光腔频率为参考频率,PDH稳频后光纤激光器的1 s和100 s频率不稳定度分别达到了6×10 -16和8×10 -15,频率噪声降低至8×10 -3 Hz 2/Hz@1~10 Hz,激光线宽窄至280 mHz,由此表明研制的光纤激光器可用于构建亚赫兹线宽超稳激光光源。
激光器 单纵模 Pound-Drever-Hall稳频 超稳激光器 
中国激光
2021, 48(5): 0501014
作者单位
摘要
1 中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室, 湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学, 北京 100049
低相位噪声、高频率稳定度的10 MHz氢钟信号(HCS)是精密测量物理实验中 不可缺少的微波频率基准。HCS在经过一定距离的传输后,由于受到周围电磁噪声和振动的干扰,其相位噪声和短期 频率稳定度会恶化。介绍了一种过滤HCS传输后的末端噪声的方案,用于改善HCS的相位噪声和短期稳定度。 该方案基于将恒温高稳晶振(OCXO)相位锁定到HCS上,使氢钟1 s内的相位噪声和频率稳定度由OCXO决定, 而长期稳定度跟随HCS。经过该过滤方案后, HCS的功率从-4.4 dBm放大到5 dBm, 末端相位噪声本底 降低约10 dB, 且消除了所有高于1 Hz的干扰。该系统可在不对实验室氢钟及其信号传输网络做改动的 情况下,有效提高HCS 频率的纯度,进而提高精密测量实验的精度。
精密测量 末端噪声过滤 相位锁定 氢钟信号 频率稳定性 相位噪声 恒温高稳晶振 precision measurement terminal noise filtering phase locking hydrogen clock signal frequency stability phase noise oven-controlled crystal oscillator 
量子电子学报
2019, 36(6): 709
作者单位
摘要
1 中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室, 湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学, 北京 100049
超稳激光是将激光频率稳定在超稳定光学腔的谐振频率上产生的,为了研制可搬运光钟所需的超稳钟激光, 需要研制可搬运超稳定光学腔。通过光学腔的有限元分析,设计了一个振动敏感度低且结构稳健性好的可搬运光学腔,其腔长为30 cm, 是目前已知腔长最长的可搬运光学腔。光学腔沿三个正交方向的振动敏感度的测量结果分别为:沿光学腔腔轴方向(水平)为 1.4 × 10 -10 g -1 ; 垂直光学腔腔轴方向(水平)为1.5 × 10 -10 g -1 ; 垂直光学腔腔轴方向(竖直)为1.2 × 10 -10 g -1 。腔的振动敏感度略优于普通水平放置的光学腔,且腔具有更高的结构稳健性,可水平或者竖直安装。该光学腔设计可用于研制可搬运光钟。
激光技术 频率稳定 光学腔 可搬运 laser technology frequency stabilization optical cavity transportability 
量子电子学报
2019, 36(3): 299
作者单位
摘要
中国科技大学中科院量子信息重点实验室, 安徽 合肥 230026
文章介绍了在磁光阱制备的Rb85冷原子团中通过特定时序的光场进行四波混频的实验研究,我们观察到了混频光强度的空间分布,简要讨论了三束作用光场的频率和光强对混频光产生的影响。时序调制下的四波混频实验为利用冷原子系综制备非经典关联光子对提供了基础。
冷原子 四波混频 时序控制 cold atoms four-wave mixing temporal sequences modulation 
量子光学学报
2009, 15(1): 49
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
We experimentally establish a non-classical correlation between a single Stokes photon and the collective spin excited state of a cold atomic ensemble by using a spontaneous Raman scattering process. The correlation between them can be proved by transferring the spin excited state of the atomic ensemble into an anti-Stokes photon and checking the Cauchy-Schwarz inequality between the Stokes and the anti-Stokes photons. The non-classical correlation can be kept for at least 300 ns.
非经典关联 集体自旋激发态 自发拉曼散射 020.1670 Coherent optical effects 270.1670 Coherent optical effects 270.5585 Quantum information and processing 
Chinese Optics Letters
2009, 7(11): 1048

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!