Dynamic cancellation of ac Stark shift for pulsed EIT/Raman optical lattice clocks
我们提出了一种电磁感应透明（EIT）/拉曼和脉冲光谱技术相结合的方法来精确地消除碱土金属原子禁光晶格时钟跃迁中EIT场引起的频移。时间分离的激光脉冲被设计为在相干叠加中捕获原子，同时消除在特定的激光失谐处从中间激发态的非共振ac Stark贡献。该方案实现了有效的人口转移高达60%的潜在不准确$<$ $10^{-17}$。由密度矩阵方法确定的外部光位移的取消确认由复杂的波函数形式主义，足够的兆赫精度，在低场强度或短的相互作用时间。
2006-10-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Field Compensation of Field Frequency Shifts in the Ramsey Spectroscopy of Clock Optical Transitions
我们发展的方法拉姆齐光谱与使用一个额外的字段补偿的时钟光跃迁的频移。该方法与强禁戒跃迁$^1S_0$ $\to$ $^3P_0$的磁感应激发方法结合[A. V. Taichenachev等人，物理修订版信函{ \bf 96}，083001（2006）]允许对限制在魔波长处的光晶格（基于格的原子钟）的类碱土原子的偶同位素的各种起源的场位移进行实际上完全的补偿（相对于未扰动的时钟频率，下至低于10 $^{-17}$的分数级）。除此之外，新方法还可用于其它禁戒光跃迁（如$^1S_0$ $\to$ $^1S_0$和$^1S_0$ $\to$ $^1D_2$）及其它原子的双光子无多普勒Ramsey光谱。这为基于自由原子的主要新的初级光学频率标准的发展开辟了前景。总的来说，位移补偿场方法具有简单、高效的特点，可以适用于任何原子和离子的任何跃迁。
2008-10-22 physics.atom-ph physics.optics
High-Accuracy Microwave Atomic Clock via Magic Optical Lattice
提出了一种基于铷原子和铯原子在光晶格中魔波长跃迁的微波原子钟方案。在某些特定的激光波长下，由于激光俘获引起的时钟跃迁的交流斯塔克漂移可以被抵消。与喷泉钟相比，利用魔光晶格，原子钟中的腔频移、碰撞频移和多普勒效应都得到了显著的抑制或消除。通过仔细分析各种来源的时钟不确定度，我们得出结论，微波原子钟的精度优于$2\times10^{-17}$是可行的，这是预期的最好的光学原子钟的精度相同。
2005-12-25 physics.atom-ph physics.optics
A novel absorption resonance for all-optical atomic clocks
我们报道了一个全光三光子吸收共振（称为“N-共振”）的实验研究，并讨论了其作为基于相干布居捕获（CPT）的原子钟的替代品的潜在应用。我们目前的测量的N-共振对比度，宽度和光位移的D1线的87 Rb与不同的缓冲气体，并找到很好的协议与分析模型，这种新的共振。结果表明，N共振态在原子钟中具有良好的应用前景。
2005-01-18 physics.atom-ph physics.optics
Precision spectroscopy and density-dependent frequency shifts in ultracold Sr
通过改变超冷$^{88}$ Sr样品的密度从$10^9$ cm $^{-3}$到$> 10^{12}$ cm $^{-3}$，我们首次确定性地测量了碱土系统中$^1S_0$ - $^3P_1$光钟跃迁的密度相关频移和线宽展宽。此外，我们报告的最准确的测量日期的$^{88}$ Sr $^1S_0 - ^3P_1$光学时钟转换频率。包括系统误差的详细分析，频率为（$434 829 121 312 334 \pm 20_{stat} \pm 33_{sys}$）Hz。
2005-01-21 physics.atom-ph physics.optics
Alkaline earth atoms in optical tweezers
我们演示了单个碱土原子在光镊中的单次成像和窄线冷却，特别是被困在$515.2~\text{nm}$光中的锶-88原子。我们实现高保真单原子分辨成像检测光子从宽单重态跃迁，而冷却的窄相互组合线，并将这种技术扩展到高度均匀的二维阵列的$121$镊子。成像过程中的冷却是基于以前未观察到的窄线西西弗斯机制，我们预测这将适用于各种各样的实验情况。此外，我们证明了光分辨边带冷却的单原子接近运动的基态的镊子。在成像过程中损失的精确测定表明，从$^1$ P $_1$到$^1$ D $_2$的分支比比通常引用的大两倍以上，这也是我们的从头计算预测的差异。我们还测量了在$515.2~\text{nm}$镊子中的互组合线的微分极化率，并通过将镊子极化从线性调谐到椭圆来实现魔捕配置。我们目前的计算，与我们的结果一致，预测魔术交叉线偏振在$520(2)~\text{nm}$和交叉独立的偏振在500.65（50）nm。我们的研究结果为基于镊子中单独控制的碱土原子的广泛的新实验途径铺平了道路-从原子物理学的基础实验到量子计算，模拟和计量实施。
2018-10-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
High-precision atomic clocks with highly charged ions: nuclear spin-zero $f^{12}$-shell ions
使用高电荷离子的光学原子钟在第19位有效数字的计量学上有着诱人的前景。在这里，我们研究高电荷离子的$4f^{12}$基态电子构型内的跃迁。我们考虑缺乏超精细结构的同位素，并表明通过使用特别选择的虚拟时钟跃迁，可以有效地减少电子四极矩耦合到捕获电场梯度的不利影响。估计的系统分数时钟精度被证明是低于$10^{-19}$。
2012-09-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Compact Yb$^+$ optical atomic clock project: design principle and current status
基于$^{171}$ Yb $^+$的$^2S_{1/2} \rightarrow ^2D_{3/2}$ 435.5 nm跃迁，设计了一种紧凑型光钟.离子阱将基于微制造电路，表面电极产生捕获电势以将单个Yb离子定位在离电极几百$μ$ m处。我们提出了我们的陷阱设计以及模拟所产生的捕获赝势。我们还提出了一个紧凑的，多通道波长计，将允许在369.5 nm，935.2 nm和638.6 nm冷却离子所需的冷却，再泵浦和清除激光器的频率稳定。我们使用这种波长计的特性和稳定的扩展腔二极管激光器的频率在369.5 nm和638.6 nm。
2016-03-18 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Active Faraday optical frequency standards
提出了有源法拉第光钟的机理，并利用铯蒸气的速度选择光抽运方法，对基于852 nm窄带法拉第原子滤波器的有源法拉第光频标进行了实验验证。有源法拉第光频标的中心频率由铯6 $^{2}S_{1/2}$ $F$ = 4至6 $^{2}P_{3/2}$ $F'$ = 4和5的交叉过渡线确定。在两个相似的独立装置之间的光学外差拍频表明，频率线宽达到996（26）Hz，这是5.3 $\times$ 10 $^{3}$倍小于铯852 nm跃迁线的自然线宽。最大发射光功率达到75 $\upmu$ W。本文报道的有源法拉第光频标具有线宽窄、腔场牵引小等优点，可以推广到其他囚禁在光晶格中的碱金属和碱土金属原子的魔波长跃迁谱线，从而为新一代光学原子钟提供了有用的材料。
2014-07-13 physics.atom-ph physics.optics
Towards a compact transportable optical clock based on the octupole transition in 171Yb+
本研究基于单个171Yb+离子467 nm八极跃迁开发紧凑型光学钟，实现2.3 Hz近傅里叶极限线宽，频率不稳定度达2.2E-15/sqrt(tau/s)，为E-18级高精度工程样机奠定技术基础。
2025-10-12 physics.atom-ph physics.optics
Forced Oscillatory Motion of Trapped Counter-Propagating Solitons
两个孤子的群速度和相速度都可以通过克尔效应介导的相互作用同步，导致所谓的孤子捕获。当孤子通过单通光纤或在光学谐振器中循环时，会发生陷波。在这里，我们证明和理论上解释了一种新的表现形式的孤子捕获之间发生的反传播孤子在微谐振器。当使用稍微失谐的泵浦频率反向泵浦微谐振器时，在存在反向散射的情况下，顺时针和逆时针孤子的群速度经历周期性调制，而不是被锁定到恒定速度。当从微腔发射时，孤子具有相对振荡运动的特征，该相对振荡运动具有可以大于孤子脉冲宽度的幅度。这种相对运动将边带精细结构引入反向传播孤子的光谱中。我们的研究结果突出了相干泵浦在确定微谐振器内的孤子动力学的意义，并增加了一个新的维度的孤子捕获的物理。
2020-03-01 physics.optics
Achromatic, planar Fresnel-Reflector for a Single-beam Magneto-optical Trap
提出一种受菲涅尔透镜启发的消色差平面菲涅尔反射器，用于单光束磁光阱，解决了衍射光栅的色差与成本问题，实现了锶同位素多级冷却与多物种俘获，推动冷原子系统微型化。
2023-10-23 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
A Fully Fiber-Integrated Ion Trap for Portable Optical Atomic Clocks
我们提出了一种新颖的，单离子阱集成光纤直接嵌入陷阱结构提供激光以及收集离子的荧光。这消除了对光学窗口的需要。我们测试了系统的性能，并测量了离子荧光的信号背景比为50，这使我们能够在600 $μ$ s内以99%以上的保真度进行状态读出。我们测试了系统在22 ° C至53 ° C范围内对热变化的弹性，以及系统在34 Hz和300 Hz下的振动弹性，发现对其性能没有影响。我们的光纤耦合阱的紧凑性和鲁棒性的结合，使其非常适合应用，以及外部，研究实验室环境，特别是高度紧凑的便携式光学原子钟。虽然我们的系统被设计用于捕获$^{40}$ Ca $^{+}$离子，但是基本设计原理可以应用于其它离子种类。
2023-01-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A nonlinear frequency shift caused by asymmetry of the coherent population trapping resonance: a generalization
本文推广了相干布居俘获共振中由光谱非对称性引起的非线性频移理论，证明该效应源于共振多峰结构，并指出在高调制下频移呈线性且分辨结构状态更具优势。
2023-11-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Optimization of laser dynamics for active stabilization of DF--VECSELs dedicated to cesium CPT clocks
报道了在紧凑型原子钟框架下，用于铯原子相干布居俘获的双频垂直外腔面发射激光器（DF-VECSEL）的强度和相位差主动稳定的双伺服回路的实现和性能。同相完全相关泵浦的两个激光模式被确定为最佳方案的强度噪声降低，和一个分析模型允许的主动稳定策略的优化。将拍音光锁相到本振，在100 Hz处相位噪声低于-103 dBc/Hz。激光对时钟的短期频率稳定性的贡献被预测为与一秒内低于$σ_y = 5\,\times 10^{-13}$的目标艾伦偏差兼容。
2020-09-10 physics.ins-det physics.optics
Cavity-Free $Δ$-Type Coherent Population Trapping for Microwave Sensing
Department of Electrical and Electronics Engineering, Ariel University（阿里埃勒大学电气与电子工程系）
本研究提出了一种无腔Δ型相干原子囚禁技术，通过微波场调控实现高灵敏度的微波传感应用。
2025-12-29 physics.optics quant-ph
