Dynamic Fabry-Perot cavity stabilization technique for atom-cavity experiments
提出一种低成本主动稳定技术，通过EOM移位SAS信号与PDH误差信号实现中等精细度FP腔的锁定与超过100 MHz的动态调谐，精度低于1 MHz，适用于各类腔QED实验。
2023-10-25 physics.atom-ph quant-ph
Laser stabilization using saturated absorption in a cavity QED system
我们考虑锁定在由具有超窄光学跃迁的原子组成的腔QED系统中的本机振荡器（或激光器）的相稳定性。原子被冷却到毫开尔文温度，然后释放到光学腔中。虽然原子的运动引入了多普勒展宽，但腔的驻波性质导致出现饱和吸收特征，其比多普勒宽度窄得多。这些功能可以用来实现极高程度的相位稳定，竞争力与当前的国家的最先进的。此外，有限的原子速度引入的不均匀性可能会导致光学双稳态消失，导致在没有区域的动态不稳定，从而使一个新的制度可访问的实验，其中最佳的稳定可能会实现。
2015-06-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A scalable scanning transfer cavity laser stabilization scheme based on the Red Pitaya STEMlab platform
针对原子分子物理实验的多激光同步稳频需求，提出基于Red Pitaya STEMlab平台的低成本可扩展扫描传递腔稳频方案，实现四台激光同步稳频，长期漂移远低于1 MHz/小时。
2023-07-14 physics.atom-ph physics.ins-det
Robust frequency stabilization and linewidth narrowing of a laser with large intermittent frequency jumps using an optical cavity and an atomic beam
提出了一种利用高精细度谐振腔实现激光器间歇跳频的鲁棒稳频的实验方法。这是通过在具有增加的频率锁定范围的原子束中应用来自无多普勒荧光光谱的附加慢反馈信号来实现的。结果，稳定且窄线宽的556 nm激光器保持频率锁定状态超过一周，并有助于更准确地评估Yb光晶格时钟。此外，参考光学腔被支撑在振动不敏感点处，而没有任何隔振台，使得激光器设置更加简单和紧凑。
2020-10-05 physics.atom-ph physics.optics
Compact, thermal-noise-limited optical cavity for diode laser stabilization at 1 x 10-15
我们证明了在无源光腔的热噪声极限下，半导体激光器的相位和频率稳定。该系统结构紧凑，采用了降低振动敏感度的空腔设计。亚Hz激光器的特征在于与具有类似分数频率稳定性（1 s时1 x 10-15）的第二独立系统进行比较。该激光器的特征还在于在超冷锶中分辨出2 Hz宽的超窄光学时钟跃迁。
2006-10-30 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A medium-finesse optical cavity for the stabilization of Rydberg lasers
我们描述了一个中等精细度的法布里-珀罗腔的设计，结构和特性的同时稳定的两个激光器工作在960和780 nm波长，分别。该激光器应用于超冷铷里德伯原子的实验中，对于该实验，期望组合激光线宽类似于自然里德伯线宽（约10 kHz）。该腔的精细度约为1500，用于将激光器的线宽减小到低于该水平。通过使用由具有主动温度稳定性的超低膨胀（ULE）玻璃制成的垫片，残余频率漂移被限制在1 MHz/天。该设计优化了易于施工、坚固耐用和经济实惠的特点。
2017-05-12 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Frequency doubling and stabilization of a Tm,Ho:YLF laser at 2051 nm to a high finesse optical cavity
来自在2051 nm处工作的Tm，Ho：YLF激光器的光被倍频，然后耦合到制造商引用的精细度超过300，000的高法布里-珀罗腔中。使用Pound-Drever-Hall（PDH）方法稳定激光器的频率。双通道反馈电路允许激光频率稳定，带宽为2 MHz。该激光系统已被用于驱动138 Ba+中的6S 1/2到5D 3/2跃迁，其中已观察到2 ms的激光离子相干时间，表明线宽小于500 Hz。分析了该系统的强度噪声，发现对于针对单个捕获的钡离子的几个拟议实验来说是可以接受的。
2011-05-23 physics.atom-ph physics.ins-det
Ultrastable frequency reference at 1.56 μm using a CO molecular overtone transition with the noise immune cavity-enhanced optical heterodyne molecular spectroscopy method
报道了一种基于一氧化碳12 C 16 O在1563 nm处的3ν振转结合带的超稳分子钟。激光稳定方案是基于频率调制（FM）饱和光谱在高精细度超低膨胀（ULE）玻璃光学腔中使用CO作为长期稳定腔谐振的分子参考。采用NICEOHMS FM调制方法，以保持高的信噪比，并避免由高精细度腔将激光频率噪声转换为幅度噪声。我们报告1秒时的艾伦偏差为1.8x10-12，在1000秒的平均后提高到3.5x10-14。
2016-04-11 physics.atom-ph
Autonomous frequency stabilization of two extended cavity diode lasers at the potassium wavelength on a sounding rocket
我们已经开发，组装，并飞行证明了一个稳定的，紧凑的，自主扩展腔二极管激光器（ECDL）系统设计的原子物理学实验在空间。为此，在探空火箭飞行期间，通过39^K的频率调制光谱（FMS）和基于两个ECDL的拍音的偏移锁定技术，对两个766.7 nm的微型集成ECDL进行了频率稳定。频率稳定以及测试热冗余机制的附加硬件和软件作为状态机的一部分实施，该状态机在整个飞行任务中完全自主地控制实验。
2016-10-28 physics.atom-ph physics.ins-det
Microcontroller based scanning transfer cavity lock for long-term laser frequency stabilization
提出了一种用于激光器长期稳频的扫描转移腔锁（STCL）的紧凑型全数字实现方案。采用中断驱动状态机来实现STCL，具有校正由于实验室环境条件中的测量变化而导致的从激光器频率中的频率漂移的能力。作为示例，我们展示了对于556 nm和798 nm的主激光器和从激光器波长的0.9 MHz的精度。从激光器也被证明可以在很宽的频率范围内动态扫描，同时保持锁定，使我们能够准确地询问原子跃迁。
2018-12-07 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Characterization of the absolute frequency stability of an individual reference cavity
我们首次证明了三个参考腔的绝对频率稳定性的表征交叉拍三个激光束，这是独立锁定到这些参考腔。该方法可以显示每个参考腔的特征，而传统的两个腔之间的差拍测量只能提供一个上限。该方法允许许多应用，例如优化光学钟表机构的参考腔的性能。
2008-10-29 physics.atom-ph
Injection-locked diode laser current modulation for Pound-Drever-Hall frequency stabilization using transfer cavities
相位调制RF电流源被施加到工作在$780\unit{nm}$的注入锁定二极管激光器。这产生了激光器的可调谐相位调制边带，适用于使用Pound-Drever-Hall技术稳定光学传输腔的长度。尽管存在显著的二极管激光幅度调制，但是Pound-Drever-Hall信号关于锁定点是反对称的。利用该稳频光传输腔对776 nm外腔半导体激光器进行了稳频实验。通过在蒸气室中观察$^{87}$ Rb $5P_{3/2}-5D_{5/2}$跃迁的超精细成分，建立了这种转移腔锁定激光器的稳定性和可调谐性。
2011-12-24 physics.atom-ph physics.optics
Simple, highly-stable transfer cavity for laser stabilization based on a carbon-fiber reinforced polymer spacer
本文提出一种基于碳纤维增强聚合物间隔的高稳定度Fabry-Perot传输腔，用于激光稳频，实现全天绝对频率漂移低于50MHz，为量子科学应用提供高性价比且稳健的解决方案。
2024-09-24 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Simple vibration insensitive cavity for laser stabilization at the 10^{-16} level
本文介绍了两种用于解决混合组分（In+ / Yb+）库仑晶体窄跃迁超稳激光器的参考腔的设计和实现。通过简单的设置，我们实现了接近12 cm长腔的热噪声极限的分数频率不稳定性，在10 s时达到4.7 * 10^{-16}，线性漂移为53 mHz/s。我们讨论了各个不稳定性的贡献，并表明，在一个较低的热噪声地板和振动灵敏度的设置，可以达到1 * 10^{-16}的不稳定性。为了实现这一点，我们实现了一个振动不敏感的设计为30厘米长的腔水平安装，并进行了第一次测试，显示1.8 * 10^{-11} / ms^{-2}的灵敏度垂直加速度。这比短腔观察到的值小约20倍。讨论了机械公差和进一步降低灵敏度的方法。
2013-10-09 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Frequency-stabilization to 6x10^-16 via spectral-hole burning
我们展示了基于法布里-珀罗和光谱烧孔技术相结合的两级激光稳定。激光器首先由法布里-珀罗腔预稳定到分数频率稳定度sigma_y（tau）< 10^-13。在Eu 3+：Y2 SiO 5的吸收光谱中写入的光谱空穴图案用于进一步稳定激光器，使其在2 s < tau < 8 s时达到sigma_y（tau）= 6x 10 ^-16。测量表征的频率灵敏度的Eu 3+：Y2 SiO 5光谱孔的环境扰动表明，它们可以更频率稳定比法布里-珀罗腔。
2011-06-02 physics.atom-ph
Long-term laser frequency stabilization with an FPGA-controlled scanning cavity
University of Trieste（的里雅斯特大学）；Elettra Sincrotrone Trieste S.C.p.A.（Elettra 特里埃斯特同步辐射中心）；Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO)（意大利国家光学研究所）；Istituto Officina dei Materiali del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IOM)（意大利国家材料工坊研究所）；Department of Engineering and Architecture, University of Trieste（的里雅斯特大学工程与建筑系）
提出基于FPGA的扫描转移腔锁定方案，通过连续扫描法布里-珀罗腔同时稳定多个激光器，利用低延迟实现快速扫描，达到亚MHz长期稳定，并验证于镱原子磁光阱实验。
2026-06-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det
Stabilization of a laser on a large-detuned atomic-reference frequency by resonant interferometry
我们报告了一种简单的技术，用于稳定的激光频率在翅膀的原子共振。用于稳定的参考信号来自在填充有共振原子蒸气的低质量腔中获得的干涉效应。对于从$^{133}$ Cs D $_2$ 6S $_{1/2}$ F=4到6P $_{3/2}$ F '= 5跃迁在2.6 GHz处失谐的频率，对于300 s的平均时间，分数频率阿伦偏差是$10^{-8}$，对应于4 MHz的频率偏差。原子密度和单元厚度的适当选择允许将激光器锁定在大于10 GHz的失谐处。这种简单的技术不需要磁场或信号调制。
2017-06-20 physics.atom-ph physics.optics
High Finesse Fiber Fabry-Perot Cavities: Stabilization and Mode Matching Analysis
由光纤端面上的微加工反射镜形成的光纤法布里-珀罗腔用于越来越多的技术和科学应用中，其中它们通常需要精确稳定其光学谐振。在这里，我们研究了两种不同的方法来构建光纤法布里-珀罗谐振腔和稳定的长度在腔量子电动力学实验与中性原子。一个压电机械致动腔与反馈的Pound-Drever-Hall锁定技术的基础上相比，一种新的刚性腔的设计，利用高的被动稳定性的单片腔间隔，并采用热自锁和外部温度调谐。此外，我们提出了一个一般的分析模式匹配问题的光纤法布里-珀罗腔，这解释了它们的反射线形状的不对称性，并具有重要的意义，光纤谐振器的最佳对准。最后，我们讨论了光纤产生的背景光子的问题。我们希望我们的研究结果有助于在未来将高精细光纤法布里-珀罗腔集成到紧凑和强大的量子器件中。
2016-03-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Atomic line versus lens cavity filters: A comparison of their merits
本文比较了透镜腔滤波器和原子线滤波器，讨论了它们在量子光学中应用的相对优点。我们描述了透镜腔滤波器的设计、表征和稳定过程，该透镜腔滤波器由高反射涂层的市售平凸透镜组成，并将其与利用原子铷蒸气中的D $_{2}$吸收线的超窄带原子带通滤波器进行比较。我们发现，腔体滤波器的峰值传输频率和带宽可以任意选择，但传输频率受到热漂移和腔需要稳定到优于几个mK，而原子滤波器是本质上稳定的，并绑定到原子共振频率，使它可以在非实验室环境中使用。
2020-04-08 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Frequency stabilization of a 650 nm laser to I$_{2}$ spectrum for trapped $^{138}$Ba$^{+}$ ions
Ba $^{+}$离子的光学操纵主要通过用于S $_{1/2}$ -P $_{1/2}$跃迁的493 nm激光和用于P $_{1/2}$ -D $_{3/2}$跃迁的650 nm激光来执行。由于单个Ba $^{+}$离子的493 nm和650 nm跃迁之间的分支比是相当的，所以两种激光器的稳定系统对于多普勒冷却、亚多普勒冷却、光学泵浦和状态检测同样重要。已经很好地建立了493 nm激光到绝对Te $_2$参考的稳定系统。然而，650 nm激光器的稳定性以前没有提出过。在这里，我们报告20个光谱线的I $_{2}$在0.9 GHz的范围以上的P $_{1/2}$ -D $_{3/2}$过渡的共振。我们稳定的650 nm的激光通过光学腔中的最低的一个这些线，这是约350 MHz的距离，作为绝对频率参考。此外，我们还测量了这些碘线与Ba $^+$共振之间的频率差，得到了与理论预期一致的暗态分辨荧光激发谱。所提出的稳定方案使我们能够进行精确的实验与Ba $^{+}$离子。
2018-05-16 physics.atom-ph
Carrier frequency modulation of an acousto-optic modulator for laser stabilization
在原子、分子和光学物理学的许多领域，激光器稳定到绝对频率基准是一个基本要求。一系列技术可用于产生合适的参考，人们可以将激光“锁定”在其上，其中许多技术取决于参考的特定内部结构或对激光强度噪声敏感。我们提出了一种新的方法，使用声光调制器的载波（驱动）信号的频率调制产生两个空间分离的光束，只有几个MHz的频率差。这些光束用于探测窄吸收特征，并且它们检测到的信号中的差异导致适合于二极管激光器的波长稳定的类似色散的特征。这种简单而通用的方法只需要一个窄的吸收线，因此适用于原子和基于腔的稳定方案。为了证明这种方法的适用性，我们锁定的外腔二极管激光器附近的$^{85}\mathrm{Rb}\,5S_{1/2}\rightarrow5P_{3/2}, F=3\rightarrow F^{\prime}=4$使用子多普勒泵浦探测光谱，也表现出良好的测量信号和理论模型之间的协议。
2017-01-09 physics.atom-ph physics.optics
A narrow-linewidth external cavity quantum dot laser for high-resolution spectroscopy in the near-infrared and yellow spectral ranges
我们展示了一个二极管激光系统，这是适合于高分辨率光谱在1200 nm和黄色光谱范围。它基于Littrow型外腔配置中的双面量子点芯片。该激光器在1125 - 1280 nm范围内可调谐，输出功率大于200 mW，自激线宽为200 kHz。分析了振幅噪声和频率噪声的特性，包括频率噪声与腔长的关系。高精细度参考腔的频率稳定被证明减少线宽约20 - 30 kHz。在含有PPLN晶体的增强腔中通过倍频产生578 nm的黄光（> 3 mW）。该光源在超冷Yb原子和分子氢离子的精密光谱研究中具有潜在的应用价值。
2008-04-18 physics.atom-ph
Laser Phase and Frequency Stabilization Using Atomic Coherence
本文提出了一种新的、简单的利用原子蒸气偏振光谱稳定激光相位和频率的方法。与使用腔作为激光相位记忆的Pound-Drever-Hall方法类似，该方法使用原子相干性（偶极振荡）作为发射激光场的相位记忆。使用分布反馈激光二极管和铷蒸气室的初步实验证明了散粒噪声限制的激光线宽减小（从2 MHz到20 kHz）。这种方法将提高基于气室的光学原子钟和磁强计的性能，并促进使用窄跃迁的激光冷却实验。
2012-09-04 physics.atom-ph
Multi-laser stabilization with an atomic-disciplined photonic integrated resonator
University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；General Technical Services（通用技术服务公司）；DEVCOM Army Research Laboratory South（DEVCOM陆军研究实验室南部分部）
本文提出一种基于光子集成的780nm高Q可调硅氮参考腔，实现多激光稳定、高分辨率铷光谱学及稳定性转移，展示了低功耗、高精度的量子传感应用。
2025-09-17 physics.atom-ph physics.optics
Optical Stabilization of a Microwave Oscillator for Fountain Clock Interrogation
我们描述了一种用于初级铯喷泉钟的微波振荡器的光学稳频方案。由于其优越的相位噪声特性，该方案，这是基于超稳激光器和飞秒激光频率梳，克服了频率不稳定的喷泉时钟的限制，以前使用的石英振荡器为基础的频率合成。所提出的方案结合了短期的频率不稳定性的光学腔和长期的频率不稳定性的氢脉泽的微波振荡器的转移，并被设计为提供连续的长期操作延长测量周期的几个星期。双重稳定化方案的使用一方面确保了喷泉频率对氢脉泽频率的参考，另一方面导致喷泉询问信号的相位噪声水平，这使得喷泉频率不稳定性处于量子投影噪声受限的$2.5 \times 10^{-14} (τ/\mathrm{s})^{-1/2}$水平。
2016-11-15 physics.atom-ph
Robust laser frequency stabilization by serrodyne modulation
报道了利用锯齿波移频技术实现分布反馈掺铒光纤激光器在光腔中的相对稳频。实现了2.3 MHz的校正带宽和220 MHz的动态范围，这导致了对大干扰的强鲁棒性高达高频。我们证明，与基于标准声光调制器的方案相比，锯齿波频移达到了更高的校正带宽和更低的相对频率噪声水平。我们的研究结果可以考虑在光学腔的激光器的绝对频率稳定的有前途的应用。
2012-02-22 physics.atom-ph physics.optics
A diode laser stabilization scheme for 40Ca+ single ion spectroscopy
我们提出了一个方案，用于稳定在795和866 nm之间的波长的多个激光器到同一个原子参考线。使用无多普勒频率调制技术将852 nm处的参考激光稳定到Cs D2线。通过转移腔，四个激光器被稳定到40 Ca+中的相关原子跃迁。相对于一个独立的原子参考，Rb D1线的转移锁定激光器的均方根线宽测量为123 kHz。这种稳定性证实了一个单一的40 Ca+离子的激发光谱的比较，一个八能级布洛赫方程模型。在10 s时测得的Allan方差为10^（-22），表明在高达100 s的时间尺度上具有高度稳定性。
2009-10-06 physics.atom-ph quant-ph
Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical emitters via two-photon excitation
本研究针对腔中非相同量子发射体的纠缠稳定问题，基于双光子激发与频率分辨Purcell效应，揭示了可产生稳态及亚稳态最大纠缠的多类机制，提供了参数空间全局视角与解析表征。
2023-12-21 physics.atom-ph quant-ph
Atomic-referenced Hz-linewidth lasers via fiber interferometric stabilization
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Pusan National University（釜山国立大学）
提出一种混合架构，通过将外腔二极管激光器稳定到光纤干涉仪实现赫兹级线宽，并利用调制转移光谱锁定到87Rb D2跃迁作为绝对频率参考，实现了3.4 Hz线宽和3.4×10^-14@0.56 s的频率稳定度。
2026-05-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Ultra-compact reference ULE cavity
我们提出了我们的超紧凑，超稳定的激光器的第一个实验表征。该设备的核心是一个原始的法布里-珀罗腔，长度为25 mm，金字塔形几何形状，配备了高反射晶体涂层。腔体及其真空室和光学设置适合30 L体积。我们已经测量了腔的热灵敏度和振动灵敏度，并提出了在$σ_y(1\rm{s})=7.5{\times}10^{-15}$腔分数频率不稳定性的第一个估计。
2019-12-17 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Tunable frequency reference by optical pumping-assisted intracavity V-type electromagnetically induced transparency
利用光抽运辅助的V型电磁感应透明（EIT）技术实现了腔体线宽的窄化，构成了可调谐高分辨率频率基准。在室温下，光抽运效应会增加V型EIT的透明性，从而使腔线宽明显变窄。对于我们以前的研究中观察到的七个EIT，在所有的EIT中观察到腔线宽变窄。更重要的是，我们发现利用中心EIT可以在100MHz的宽频率范围内保持腔线宽为1.2MHz。这一特性为利用腔内EIT构造高分辨率可调谐频率基准提供了一种新的途径。
2013-09-12 physics.atom-ph physics.optics
Laser frequency stabilization using a transfer interferometer
我们提出了一种激光稳频系统，它使用一个转移干涉仪，以稳定从激光器的参考激光器。我们的实施方案使用现成的光学元件以及基于微处理器的数字反馈，并提供了一种简单、灵活和强大的方法，将多个激光频率稳定在1 MHz以上。
2018-02-22 physics.atom-ph physics.ins-det
Cryogenic sapphire optical reference cavity with crystalline coatings at $\mathrm{ 1 \times 10^{-16}}$ fractional instability
本文设计并表征了运行于 10 K 的蓝宝石光学参考腔，通过三角帽分析和光晶格钟比对，测得短期噪声底限为 $1\times10^{-16}$，长期稳定性达 $2\times10^{-15}$。
2024-04-22 physics.atom-ph physics.optics
Realization of phase locking in good-bad-cavity active optical clock
在双波长好-坏腔有源光钟（AOC）中，残余腔拉效应限制了线宽的进一步窄化。本文利用两个独立的1064 nm好腔激光器的锁相技术，首次在实验上实现了1064/1470 nm DW-AOC的腔长稳定。DW-AOC两主腔之间的频率跟踪精度在1 s时优于$3 \times {10^{ - 16}}$，在1000 s时可达到$1 \times {10^{ - 17}}$。每个1470 nm坏腔激光器实现了53 Hz的最可能线宽，这是没有锁相的四分之一左右。两个DW激光器系统之间的腔长不同步变化的影响被抑制。
2019-09-21 physics.atom-ph quant-ph
Optically loaded Strontium lattice clock with a single multi-wavelength reference cavity
报道了一种新型的紧凑型锶光钟的实现，该钟采用二维磁光阱（2D-MOT）作为冷原子源，多波长腔作为稳频系统。所有所需的光频率都稳定在一个零热膨胀的高精细光学谐振器上，并且可以在几周内不进行频率调整的情况下工作。我们提出了完整的表征装置。原子源的光学控制允许我们在没有原子信号归一化的情况下执行低噪声时钟操作。利用交错时钟操作对88 Sr玻色子同位素进行了长期和短期的时钟稳定性测试。最后，我们提出了第一个初步的精度预算的系统。
2022-04-28 physics.atom-ph physics.ins-det
Mid-infrared laser phase-locking to a remote near-infrared frequency reference for high precision molecular spectroscopy
我们提出了一种新的方法，用于精确的中红外频率测量和稳定的近红外超稳定的频率参考，传输与远距离光纤链路和持续监测对国家的最先进的原子喷泉钟。作为第一个应用程序，我们测量的OsO 4振转分子线的频率约10 $μ$ m与国家的最先进的不确定性为8 × 10 -13。我们还证明了频率稳定的中红外激光器的分数稳定性优于4 × 10 -14在1秒的平均时间和线宽低于17 Hz。这种新的稳定方案使我们能够将目前在近红外或可见光中可获得的10-15甚至更好范围内的频率稳定性转移到宽频率范围内的中红外激光器。
2013-04-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Robust frequency stabilization of multiple spectroscopy lasers with large and tunable offset frequencies
我们展示了一个紧凑和强大的设备，同时绝对频率稳定的三个二极管激光器的载波频率可以自由选择相对于参考。采用刚性ULE多腔模块，并且对于每个激光器，应用边带锁定技术。该系统具有锁定误差小、频偏计算机控制、频偏范围宽、结构简单、工作稳定等特点。一个具体的应用是作为中性原子晶格钟的冷却和捕获激光器的稳定单元。该器件显著支持和改进了时钟的操作。该应用对激光器提出了最严格的要求，激光器的线宽稳定在70 Hz，残余频率漂移小于0.5 Hz/s。在锁定时，载波光频率可以调谐到350 MHz以上。
2013-10-03 physics.atom-ph physics.optics
Laser fractional frequency instability at $\mathbf{4\times 10^{-17}}$ with a room temperature optical reference cavity
National Physical Laboratory (NPL)（英国国家物理实验室）
本文利用68厘米长的室温光学参考腔，实现了激光分数频率不稳定性为$4\times10^{-17}$、线宽为12 mHz，创下室温系统的最佳记录。
2026-06-04 physics.atom-ph physics.optics
Active Stabilization of a Diode Laser Injection Lock
报道了一种半导体激光器光注入锁定的电子稳定装置。我们的技术使用扫描法布里-珀罗腔上的激光器的传输信号的峰值高度作为参考，并反馈到二极管电流，从而在注入模式中保持最大光功率。双组分反馈算法提供了注入锁的持续优化，使其对缓慢的热漂移保持鲁棒性，并允许从突然故障（例如注入束的暂时阻塞）中快速恢复。我们证明了我们的稳定方法在二极管激光器设置在399 nm用于激光冷却的Yb原子的成功性能。该器件简化了对被动稳定的要求，并且可以有益于任何二极管激光器注入锁定应用，特别是那些采用几个这样的锁定的应用。
2016-06-14 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Laser-cavity locking at the $10^{-7}$ instability scale utilizing beam elipticity
超稳激光器是科学技术中精密测量的支柱。这样的激光器通过频率锁定到参考腔来获得其稳定性。迄今为止，最先进的锁定性能是使用基于频率调制的方法实现的，并辅之以有源漂移消除系统。我们展示了一个全被动的，无调制的激光腔锁定技术（挤压锁定），利用误差信号产生的光束椭圆率的变化，和相干偏振后选择噪声弹性。通过比较两个完全相同的原理验证系统，我们发现了$5 \times 10^{-7}$在10 s平均时相对于腔线宽的频率锁定不稳定性。结果超过了过去五十年来设计的方法的表现，为进一步提高激光频率稳定的精度和简单性开辟了一条新的道路。
2022-03-09 physics.atom-ph physics.optics
Extended cavity diode lasers with tracked resonances
我们提出了一个无痛，几乎免费的升级到目前的扩展腔二极管激光器（ECDLs），提高了长期的模式跳的性能，通过稳定的谐振腔的内腔到外腔。这种稳定是基于这样的观察，即在最佳激光二极管温度或注入电流下，ECDL的频率或幅度噪声最低。因此，将二极管电流保持在噪声最低的水平确保了在模式图的稳定区域之一内的无模式跳变操作，即使这些稳定区域由于外部影响而漂移。这种方法可以直接应用于现有的激光系统，而无需修改光学设置。我们在两个ECDL中证明了该方法在852 nm和895 nm波长下稳定于蒸气室。我们实现了长期的无跳模操作和低噪声，低功耗，即使是一个廉价的非反射涂层二极管。
2007-10-02 physics.atom-ph physics.optics
Frequency Stabilization of a 369 nm Diode Laser by Nonlinear Spectroscopy of Ytterbium Ions in a Discharge
我们证明了稳定的紫外二极管激光器通过多普勒自由光谱的镱离子在放电。我们的技术采用偏振光谱，它产生一个自然的色散线形，其零交叉在很大程度上是免疫的环境漂移，使该信号的Yb $^+$离子捕获实验的理想绝对频率参考。我们稳定的外腔二极管激光器在369 nm附近冷却Yb $^+$离子，使用振幅调制偏振光谱和商业PID反馈系统。我们实现了稳定的，低漂移的锁定与测量的激光频率的标准偏差~400 kHz超过10分钟，由二极管激光器的瞬时线宽的限制。这些结果和我们的光学设置的简单性使得我们的方法在原子物理应用中的激光源的稳定有吸引力。
2014-02-06 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Active and passive stabilization of a high-power UV frequency-doubled diode laser
我们提出了一个共振倍频锥形放大半导体激光器系统，发射高达2.6 W的400 nm蓝光。输出功率在短时间和长时间尺度上都是稳定的，RMS相对强度噪声为0.12%，并且在16小时的自由运行连续操作中相对功率损耗小于0.15%/h。此外，输出功率可以主动稳定，并且锥形放大器芯片、倍频腔和光纤输出情况下的光纤的输入光束的对准可以使用计算机控制的反射镜自动优化。
2016-06-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Locking Multi-laser Frequencies to a Precision Wavelength Meter: Application to Cold Atoms
本文报道了用精密波长计（WLM）同时稳定两个780 nm外腔半导体激光器的频率。激光锁定性能的特征在于艾伦偏差测量，其中我们发现$σ_{y}=10^{-12}$在1000 s的平均时间。我们还通过外差光谱获得光谱轮廓，识别白噪声和闪烁噪声对激光线宽的贡献。在36小时内测得WLM的频率漂移约为2.0（4）MHz。利用这两种激光器作为冷却和再泵浦场，我们在高精细度光腔附近实现了$^{87}$ Rb原子的磁光阱。我们的激光稳定技术可在宽波长范围内工作，无需射频元件。
2021-09-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A basic introduction to ultrastable optical cavities for laser stabilization
本文为新手提供超稳光学腔的入门介绍，涵盖其特性、使用及与法布里-珀罗腔的差异，旨在连接通用知识与专门文献，适用于首次搭建者与课程设计者。
2023-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
