Оптический стандарт частоты на холодных атомах стронция

Журнал «Измерительная техника», №12, 72 стр.
Декабрь 2020

Оптический стандарт частоты на холодных атомах стронция

DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-12-22-27
Авторы: А. Ю. Грибов, О. И. Бердасов, Г. С. Белотелов, Е. Ф. Стельмашенко, Д. В. Сутырин, С. Н. Слюсарев
Ключевые слова: оптический стандарт частоты, холодные атомы, прецизионные измерения, лазерное охлаждение, спектроскопия.
Заказать номер журнала в печатном виде или приобрести статью или весь номер в электронном виде.


Аннотация

Представлены результаты, полученные в ходе создания оптического репера частоты на холодных атомах фермионного изотопа стронция 87Sr. Описаны параметры экспериментальных оптических схем, разработанных для последовательного лазерного охлаждения и пленения атомов 87Sr в оптическую решётку. Успешно проведена спектроскопия часового перехода, в ходе которой достигнута спектральная ширина линии перехода 12 Гц. Разработан измерительный комплекс на основе фемтосекундного синтезатора оптических частот. Измерительный комплекс позволяет сравнивать оптический репер частоты с водородным мазером. Созданный оптический репер частоты на холодных атомах 87Sr включён в состав Государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2018.

Список литературы

1. Abgrall M., Chupin B., De Sarlo L., Guéna J., Laurent P., Le Coq Y., Le Targat R., Lodewyck J., Lours M., Rosenbusch P., Rovera G. D., S. Bize, Comptes Rendus Physique, 2015, vol. 16, no. 5, pp. 461–470. https://doi.org/10.1016/j.crhy.2015.03.010

2. Hinkley N., Sherman J. A., Phillips N. B., Schioppo M., Lemke N. D., Beloy K., Pizzocaro M., Oates C. W., Ludlow A. D., Science, 2013, vol. 341, no. 6151, pp. 1215–1218. https://doi.org/10.1126/science.1240420

3. Katori H., Takamoto M., Pal’chikov V. G., Ovsiannikov V. D., Physical Review Letters, 2003, vol. 91, no. 17, 173005. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.173005

4. Takamoto M., Hong F.-L., Higashi R., Katori H., Nature, 2005, vol. 435, no. 7040, pp. 321–324. https://doi.org/10.1038/nature03541

5. Campbell G. K., Ludlow A. D., Blatt S., Thomsen J. W., Martin M. J., de Miranda M. H. G., Zelevinsky T., Boyd M. M., Ye J., Diddams S. A., Heavner T. P., Parker T. E., Jefferts S. R., Metrologia, 2008, vol. 45, no.5, p. 539. https://doi.org/10.1088/0026-1394/45/5/008

6. Bloom B. J., Nicholson T. L., Williams J. R., Campbell S. L., Bishof M., Zhang X., Zhang W., Bromley S. L., Ye J., Nature, 2014, vol. 506, no. 7486, pp. 71–75. https://doi.org/10.1038/nature12941

7. Recommendation 1 (CI-2006): concerning secondary representation of the second. Bureau International des Poids et Mesures, Comite International des Poids et Mesures, 95th meeting (October 2006), p. 249. URL: http://www.bipm.org/ units/en/pdf/CIPM2006-EN.pdf (дата обращения: 25.10.2020).

8. Drever R. W. P., Hall J. L., Kowalski F. V., Applied Physics B, 1983, vol. 31, no. 2, pp. 97–105. https://doi.org/10.1007/BF00702605

9. Бердасов О. И., Грибов А. Ю., Белотелов Г. С. Ультрастабильная лазерная система для спектроскопии часового перехода 1S0–3P0 в атомах Sr // Квантовая электроника. 2017. Т. 47. № 5. С. 400–405. https://doi.org/10.1070/QEL16346

10. Chebotayev V. P., Goldort V. G., Klementyev V. M., Applied Physics B, 1982, vol. 29, no. 1, pp. 63–65. https://doi.org/10.1007/BF00694370

11. Gribov A. et al., 2020 Joint Conference of the IEEE International Frequency Control Symposium and International Symposium on Applications of Ferroelectrics (IFCS-ISAF), Keystone, CO, USA, 2020, pp. 1–4. https://doi.org/10.1109/IFCS-ISAF41089.2020.9234906

The optical frequency standard based on strontium cold atoms

DOI: https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-12-22-27
Аuthors: A. Y. Gribov, O. I. Berdasov, G. S. Belotelov, E. F. Stelmashenko, D. V. Sutyrin, S. N. Slyusarev
Keywords: optical frequency standard, cold atoms, precision measurements, laser cooling, spectroscopy.

Annotation

The results obtained during the development of an optical frequency standard, based on cold 87Sr atoms are presented. The parameters of experimental optical schemes developed for the realization of all stages of sequential laser cooling and trapping of 87Sr atoms into an optical lattice are described. Clock transition spectroscopy was successfully performed with a spectral transition linewidth of 12 Hz. A measuring scheme based on a femtosecond optical frequency synthesizer has been developed, which makes it possible to compare the optical standard with a hydrogen maser. The created optical frequency standard was included in the primary standard GET 1-2018.



Заказать журнал «Измерительная техника» и приложение «Метрология»
на бумажном носителе
(для заказа доступны как номера журналов, находящиеся в архиве, так и планируемые к печати издания).

Журнал «Измерительная техника»

Приложение «Метрология»

Наши контакты

Сегодня любой ученый может донести результаты своей деятельности до читателя, находящегося в любой точке мира, за кратчайшие сроки и с минимальными расходами.

  • Адрес: 119361 Москва, ул. Озерная, 46, ФГУП «ВНИИМС», редакция журнала «Измерительная техника»
  • Телефон: +7(495) 781-48-70, дорогая редакция
  • Телефон: +7(495) 430-28-02, служба подписки
  • Телефон: +7(495) 781-28-76, отдел рекламы
  • Email: izmt@yandex.ru
  • Website: www.izmt.ru

Как к нам проехать:
м. Юго-западная, выход из последнего вагона из центра и направо. Далее автобусами 720, 718 или 752 до остановки «14 автобусный парк». Сразу за остановкой будет высокое 22-х этажное здание. Это и есть ул. Озерная д.46