Enhanced sensing of optomechanically induced nonlinearity by linewidth suppression and optical bistability in cavity-waveguide systems
研究了腔-波导耦合系统中光机械非线性效应的增强传感。该系统的哈密顿量是反对称PT对称的两个参与腔通过波导耗散耦合。当引入弱波导介导相干耦合时，反PT对称性可能被破坏。然而，我们发现在腔共振附近，腔强度对OMIN有很强的响应，这得益于真空诱导相干引起的线宽抑制。光双稳和线宽抑制的联合效应是仅含耗散耦合的反PT对称系统所不能达到的。由于这一点，灵敏度大大提高了两个数量级相比，反对PT对称模型。此外，灵敏度示出了对相当大的腔衰减的电阻和对腔波导失谐中的波动的鲁棒性。该方案基于光机械腔-波导集成系统，可用于测量与单光子耦合强度相关的各种物理量，在高精度测量Kerr非线性物理系统中具有潜在的应用价值。
2022-11-21 quant-ph
Remark on laser linewidth hazard in opto-mechanical cooling
我讨论的鲁棒性的泵浦腔动力学对激光器的相位扩散，并得出结论，光学机械冷却具有极端的灵敏度相比，激光冷却的原子。通过单腔的基态光机械冷却的某些建议将需要不切实际的尖锐激光线宽或等效地非常低水平的相位噪声。一个系统的方法来消除经典的多余的相位噪声是干涉双腔泵浦，开始为未来的引力波探测器的光学捕获的宏镜。
2008-07-23 quant-ph
Quantum Limits to Linewidth Narrowing in Single- and Few-Atom Cavity Electromagnetically Induced Transparency
Kipu Quantum GmbH（Kipu量子有限公司）；Universidade Estadual Paulista (UNESP)（圣保罗州立大学）
该研究探究单原子至少原子腔电磁诱导透明的线宽窄化量子极限，通过Lindblad主方程推导解析模型，揭示多光子态激发的限制，提出增加原子数可抑制有害激发以降低最小线宽，为相关器件优化提供依据。
2026-09-01 quant-ph
Reducing the linewidth of an atom laser by feedback
连续原子激光器的线宽几乎肯定会受到原子相互作用能的影响，这会将凝聚态原子数的波动转化为凝聚态频率的波动。这些相关的波动意味着，通过控制空间均匀的势，可以利用原子数的信息来减少频率波动。我们表明，反馈的基础上，一个物理上合理的量子非爆破测量的原子数的凝聚体在原位可以大大减少线宽。
2002-02-05 quant-ph
The linewidth of a non-Markovian atom laser
本文对单模原子激光器进行了包括泵浦和输出耦合的全量子力学处理。通过忽略原子-原子相互作用，我们已经解决了这个模型，而无需进行Born-Markov近似。我们发现实质上更少的增益窄化比预测下的近似。
1999-01-27 quant-ph
Collective Suppression of Linewidths in Circuit QED
我们报告的实验观察，和理论解释，集体抑制线宽的多个超导量子位耦合到一个好的腔。这证明了强量子位-腔耦合可以显着修改单个量子位可能预期的失相和耗散过程，并且可以潜在地改善多体电路QED中的相干时间。
2013-02-04 quant-ph
Spontaneous emission spectrum of a two-level atom in a very high Q cavity
在本文中，我们考虑一个初始激发的两能级系统耦合到一个单模腔，并计算的精确表达式的光谱自发发射的每个系统在一般情况下，它们具有任意的线宽和频率。我们的方法是基于这样一个事实，即这个问题有一个很容易解决的经典对应，它提供了一个明确的解释证明的现象。我们发现，如果腔的线宽远小于原子的线宽，光子发射的腔频率，即使原子和腔强烈失谐。我们还研究了原子在频率可调的经典场驱动下的自发发射谱和荧光谱之间的联系。
2008-05-20 quant-ph
Three orders of magnitude cavity-linewidth narrowing by slow light in a rare-earth-ion-doped crystal cavity
本文研究了掺稀土离子晶体谐振腔中，由于与掺杂离子的非共振相互作用引起的强腔内色散引起的腔线宽三个数量级的变窄。强色散是通过使用光泵浦技术的稀土吸收分布的半永久性但快速可重新编程的变化而产生的。在光谱透射窗口内示出了几个腔模式。潜在的应用进行了讨论。
2013-11-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Proposal for a continuous wave laser with linewidth well below the standard quantum limit
由于它们的高相干性，激光是科学中无处不在的工具。我们表明，通过工程的增益介质和激光腔之间的耦合，以及激光腔和输出端口，它是可能的，以消除由于光子进入以及离开激光腔的大部分噪声。因此，可以将激光器线宽减小等于激光器腔中低于标准量子极限的光子数的因子。我们设计和理论分析了一个超导电路，使用约瑟夫森结，电容器和电感器来实现微波激光器，包括低噪声耦合器，使设计超越标准量子极限。我们的提议依赖于超导量子信息的元素，因此是量子工程技术如何激发我们重新想象传统量子系统极限的一个例子。
2021-10-22 quant-ph
The ultimate quantum limit to the linewidth of lasers
激光器的线宽的标准量子极限是$\ell_{0}=κ/2\bar{n}$，对于该激光器，增益介质可以被消除。这里，$κ$是强度阻尼率，而$\bar{n}$是平均光子数。这包含了来自损耗和增益过程的相等贡献，因此将线宽完全归因于来自自发增益的相位噪声的简单论点是错误的。我表明，{ \em未受激}增益过程实际上不会引入相位噪声，因此激光线宽的最终量子极限仅来自损耗，等于$\ell_{ult}= κ/4\bar{n}$。我调查了一些物理增益机制，试图实现增益没有相位噪声：一个线性的原子场耦合有限的相互作用时间;一个非线性的原子场耦合;和绝热光子转移使用一个违反直觉的脉冲序列。第一种最多达到标准极限$\ell_{0}$，第二种达到$3/4 \ell_{0}$，而第三种达到$\ell_{ult} = 1/2 \ell_{0}$的极限。
1999-03-25 quant-ph
A naturally trapped rare-earth doped solid-state superradiant laser clock
提出了一种对腔镜振动几乎不敏感的固体超辐射激光器。因此，它可以与最好的频率稳定的本地振荡器竞争。长的相干时间和大的光密度的稀土离子（REIs）掺杂的固体被用来找到一个政权，以证明一个稳定状态的激光发射线宽小于原子衰变率。根据平均场论，讨论了实验参数，计算了腔内光子数和激光线宽。提出了一种测量激光绝对线宽的方法。
2020-03-31 quant-ph
Tutorial on laser linewidths
在本教程中，激光线宽的物理起源和数学分析进行了审查。半经典模型是基于一个方程的光模振幅，其中包括随机源项，一个长期的每个过程，影响振幅（受激和自发发射，受激吸收，以及小面和材料损耗）。虽然源项是经典的，但它们的指定强度与量子光学定律是一致的。对该方程的分析表明，激光线宽与所有增益和损耗过程的（正）源强度之和成比例。三能级和半导体激光器比四能级激光器具有更宽的线宽，因为受激吸收和补偿它的受激发射都对线宽有贡献。
2021-10-13 physics.optics quant-ph
Supercooling of Atoms in an Optical Resonator
研究了光学腔中原子系综的激光冷却。我们表明，当原子偶极子在稳态超辐射的制度同步，原子的运动可能会受到巨大的摩擦力，导致潜在的非常低的温度。最终的温度极限由修改后的原子线宽决定，其可以比腔线宽小几个数量级。超辐射进入腔模的冷却速率增强，即使对于具有超窄线宽的偶极跃迁也允许合理的冷却速率。
2015-12-11 quant-ph
Laser linewidth effects in quantum state discrimination by EIT
我们讨论了利用电磁修正吸收来实现原子的选择性激发：也就是说，激光激发一个跃迁，同时避免同时激发另一个跃迁，其频率与第一个跃迁的频率相同或接近。在存在电磁感应透明（EIT）的情况下可以实现的选择性受到暗态的退相干速率的限制。我们提出了这种效果的精确解析表达式，也给出了有用的见解的现象的物理模型和近似表达式。当激光频率与单光子跃迁接近共振时，EIT是实现分辨的必要条件。当激光频率远失谐时，“亮”双光子拉曼共振对于实现选择性激发是重要的，而“暗”共振（EIT）则不需要。并讨论了它在激光冷却囚禁原子中的应用。
2004-02-12 quant-ph
Quantum-limited linewidth of a chaotic laser cavity
本文用随机矩阵理论研究了激光腔中光的无序散射对激光腔线宽的影响。由于腔模的非正交性，线宽被Petermann因子K增强到高于Schawlow-Townes值。因子K用非厄米随机矩阵表示，并精确计算了腔通过小孔与外界耦合时的因子K分布。K的平均值被发现依赖于非解析的开口面积，并大大超过最可能的值。
1999-05-18 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
A single-mode external cavity diode laser using an intra-cavity atomic Faraday filter with short-term linewidth $<400$ kHz and long-term stability of $<1$ MHz
我们报告的二极管激光系统的发展-“法拉第激光器”-使用原子法拉第过滤器作为频率选择元件。与提供可调谐输出频率但需要额外控制系统以实现稳定输出频率的典型外腔二极管激光器系统相比，我们的系统仅在由内部原子法拉第滤波器的峰值传输频率设定的单个频率下发射激光。我们的系统具有短期和长期的稳定性小于1 MHz，这是小于碱金属原子的D-线的自然线宽，使类似的系统适合用作“交钥匙”解决方案的激光冷却实验。
2016-07-07 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Non-invasive Measurements of Cavity Parameters by Use of Squeezed Vacuum
提出并实验验证了一种利用压缩真空注入光腔的方法来非侵入式测量光腔参数。这种技术背后的原理是当压缩场入射到腔上时，上量子边带和下量子边带之间关于载波频率的相关性被破坏。该方法对于双$Q$腔特别有用，例如回音壁模式（WGM）腔，其中由光致非线性过程引起的吸收和散射抑制了腔参数的精确测量。我们表明，测试腔的线宽被测量为$γ= 844\pm40$ kHz，这与经典的腔的线宽内的不确定性（$γ=856\pm34$ kHz）的测量结果一致。
2006-07-18 quant-ph
Semiclassical limits to the linewidth of an atom laser
在半经典框架下研究了准连续原子激光的线宽。在高通量状态下，激光模式可以表现出许多不期望的特征，例如密度波动。我们表明，因此，输出有一个复杂的结构，可以在一定程度上简化使用拉曼外耦合方法和能量动量选择规则。在弱耦合极限下，我们发现原子激光的线宽是瞬时傅立叶限制的，但是，由于与凝聚体的排放相关的能量“啁啾”，原子激光的长期线宽相当于凝聚体源的化学势。我们表明，正确扫描的耦合频率可以恢复傅里叶限制线宽。
2006-12-22 cond-mat.other quant-ph
Fast control of atom-light interaction in a narrow linewidth cavity
我们提出了一种方法，利用高精细光学谐振腔的光辅助原子系综的相干操纵，克服了有限的腔的响应时间所施加的限制。该方案的关键是通过辅助控制过程，如光束引起的光移，快速切换原子与腔场之间的相互作用。该方案适用于许多不同的原子种类，无论是在捕获和自由降落配置，并可以采用控制内部和/或外部原子的自由度。我们的方法将打开新的可能性，在腔辅助原子干涉和制备高度非经典的原子态。
2021-02-03 physics.atom-ph quant-ph
Laser phase noise effects on the dynamics of optomechanical resonators
从理论上研究了激光相位噪声对普通腔光机系统冷却和加热的影响。导出了辐射压力驱动的振荡镜的反作用阻尼率、加热率和机械频移，并导出了小线宽激光器的最小声子占据数。我们发现，在实践中，激光相位噪声并不构成严重的限制基态冷却。然后，我们考虑激光相位噪声的影响，在一个参数腔驱动方案，最大限度地减少反作用加热的机械振荡器运动的正交之一。与腔场的衰减速率相比，激光线宽窄在实验设置中不会造成任何问题，但是更宽的线宽限制了这种反作用规避方法的实用性。
2010-11-01 quant-ph
Hybrid integrated ultra-low linewidth coil stabilized isolator-free widely tunable external cavity laser
本文提出一种混合集成外腔宽调谐激光器，通过10米集成线圈谐振器稳定，在无隔离器条件下实现超低线宽和宽调谐，显著降低频率噪声，为全集成频率稳定激光器铺平道路。
2025-07-02 physics.optics quant-ph
Topologically protected subradiant cavity polaritons through linewidth narrowing enabled by dissipationless edge states
本文提出利用一维原子阵列的拓扑带隙和无耗散边缘态，在回音壁模式谐振器中实现线宽极窄、寿命显著延长的亚辐射腔极化激元，为拓扑工程量子态提供新途径。
2023-08-08 physics.optics quant-ph
Multimode quantum limits to the linewidth of an atom laser
原子激光器的线宽可以通过源玻色-爱因斯坦凝聚体中的较高能量模式的激发、由于原子相互作用而导致的该凝聚体中的能量移位、或者由于这些相互作用而导致的激光模式的相扩散来限制。前两种效应可以用半经典模型来描述，并且已经在泵浦和未泵浦的原子激光器中进行了详细的研究。第三种是纯粹的量子统计效应，并且只在零维模型中进行了研究。本文采用基于截断维格纳方法的随机方法，用量子场论研究了一维无泵浦原子激光器。这使得空间和统计效应被同时检查，和非泵浦原子激光器的线宽限制量化在各种限制。
2006-12-22 cond-mat.other quant-ph
Rugged mHz-Linewidth Superradiant Laser Driven by a Hot Atomic Beam
提出了一种基于热原子束穿过光学腔的新型超辐射激光器。我们表明，理论上的最小线宽和最大功率是最好的超相干时钟激光器的竞争力。此外，我们的系统在连续波模式下自然运行，这是迄今为止超辐射激光器难以实现的。与现有的超相干激光器不同，我们的设计简单而坚固。这使得它成为第一个广泛使用的超相干激光器的候选者，也是第一个在具有挑战性的环境中实现超相干激光器广受欢迎的应用的候选者。
2020-12-23 physics.atom-ph quant-ph
Sub-100 Hz Intrinsic Linewidth 852 nm Silicon Nitride External Cavity Laser
本研究开发出852 nm波段本征线宽低于100 Hz的氮化硅外腔激光器，结合低损耗集成光子电路与商用增益芯片，实现高功率、宽调谐、高边模抑制比，为超冷原子传感器等应用提供紧凑型集成激光光源方案。
2024-10-04 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Universal gate-set for trapped-ion qubits using a narrow linewidth diode laser
我们报道了一种基于捕获$^{88}$ Sr $^+$离子的用于量子信息处理的高保真通用光量子比特门的实现。使用窄线宽二极管激光器进行所有相干操作。我们采用了主从配置的激光器，其中超低膨胀玻璃（ULE）法布里-珀罗腔被用作稳定的参考以及光谱滤波器。我们使用修正的Ramsey序列的离子来表征激光光谱，该序列消除了磁场噪声的影响。我们展示了高保真单量子位门与个人寻址，基于非均匀微动，在两个离子链以及莫默-索伦森两量子位纠缠门。
2015-05-11 physics.atom-ph quant-ph
Ultra Narrow Linewidth Frequency Reference via Measurement and Feedback
非常窄线宽光源的产生在现代科学中是非常重要的。其中一种光源是超辐射激光器，它依赖于由非相干光驱动的共同相互作用的超长寿命偶极子。在这里，我们讨论了一种不同的方式产生光谱纯光相干驱动这样的偶极子内的光学QED腔。离开腔的光携带关于驱动光和原子跃迁之间的失谐的信息，但也受到来自作用于组合的原子-腔系统的所有退相干过程的噪声的影响。我们计算这些影响，以获得基本限制的频率估计和稳定的输入光强度和原子-光相互作用强度的值的范围内，估计这些限制在国家的最先进的腔实验与碱土金属原子，并确定有利的操作条件。我们发现，可实现的线宽是可比的超辐射激光。
2023-02-22 physics.atom-ph quant-ph
Impact of detuning and dephasing on a laser-corrected subnatural-linewidth single-photon source
共振驱动的二能级系统的弹性散射峰被认为提供了窄线宽的反聚束光子。虽然独立的测量光谱宽度的一方面和反聚束的另一方面似乎表明，这是事实，联合测量表明，只有一个或其他这些属性可以实现在直接发射。我们讨论了一个方案，它与激光干涉的发射，同时产生单光子的亚自然线宽。特别是，我们考虑的效果的退相和失谐之间的驱动激光器和/或检测器与发射器。我们发现，也在存在的退相，我们的计划带来了相当大的改善相比，标准的计划。
2018-06-25 physics.app-ph quant-ph
Transition linewidth of cross-correlations in random intensity fluctuations in EIT
电磁感应透明（EIT）是由两束激光的随机强度涨落之间的互相关引起的，它表现出从相关到互相关的转变。我们研究了这种转变的线宽行为，发现线宽低于（有效）相干寿命极限，并且仅受竞争噪声的限制。我们建立了一个数值模型，揭示了线宽依赖于激光线宽和激光功率。我们使用不同线宽的激光器进行的实验表明，结果与模型定性一致。这一结果对于使用EIT的量子光学是有用的，并且也可能在光谱学和精密测量中具有应用。
2013-11-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Magnetically-Induced Optical Transparency on a Forbidden Transition in Strontium for Cavity-Enhanced Spectroscopy
在这项工作中，我们实现了一个狭窄的光谱功能，我们称之为磁致光学透明的技术。$^{88}$ Sr原子的冷系综通过7.5kHz线宽的自旋禁戒$^1$ S $_0$到$^3$ P $_1$的跃迁与高精细度光腔的单模相互作用。通过施加一个磁场，移动两个激发态塞曼能级，我们打开了一个传输窗口，通过腔中的集体真空拉比分裂由于一个单一的水平将创建相消干涉探针传输。光谱特征接近原子跃迁线宽，其比腔线宽窄得多，并且高度不受限制当前最先进激光频率稳定性的参考腔长度波动的影响。
2016-12-06 physics.atom-ph quant-ph
A corner-cube-feedback Faraday laser with 8 kHz linewidth
提出一种以角锥棱镜为外腔反馈元件的852 nm Cs原子法拉第激光器，实现8 kHz窄线宽、高机械稳健性及宽电流温度范围内的频率稳定。
2024-07-06 physics.optics quant-ph
Prospects for a mHz-linewidth laser
我们提出了一种新的光源的基础上有碱土金属原子在光晶格集体发射光子的超窄时钟过渡到一个高Q谐振器的模式。所得到的光辐射在mHz范围内具有极窄的线宽，由于集体效应，甚至小于时钟跃迁本身的线宽。$10^{-12}W$量级的功率电平是可能的，足以对从光学本地振荡器进行锁相。实现这种光源有可能将最佳时钟的稳定性提高两个数量级。
2009-04-01 physics.atom-ph quant-ph
A scalable narrow linewidth high power laser for barium ion optical qubit
本文验证掺铥光纤放大器可在不显著展宽种子激光线宽的情况下为钡离子光学量子比特提供高功率，并通过自外差法和离子四极光谱测得约160 Hz线宽。
2024-01-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Coherent Perfect Absorption: Zero Reflection Without Linewidth Suppression
本研究通过理论与实验重新评估相干完美吸收对腔线宽的影响，发现CPA仅将共振反射降至零而不改变谱宽，表观窄化与模分裂均为视觉假象，为数据呈现提供指导。
2025-10-25 physics.optics quant-ph
Coherence and linewidth of a continuously pumped atom laser at finite temperature
由囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的原子向外耦合形成的连续波原子激光器具有广泛的应用前景。然而，为了使设备真正连续，需要一种补充BEC中原子的机制。本文计算了连续泵浦的原子激光束从囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体中输出耦合时的时间相干特性。我们发现，冷凝物的热波动可以显着降低输出光束的时间相干性，由于被困BEC和光束之间的原子相互作用，这可能会影响设备的实用性。我们证明了拉曼外耦合方案赋予足够的动量踢原子激光束可以导致显着降低线宽。
2015-07-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Correlations and linewidth of the atomic beam continuous superradiant laser
本文提出最小模型解释连续超辐射激光器特性，通过哈密顿过程描述原子进出腔，推导持续发射条件，指出线宽由集体原子偶极量子涨落决定，并发现超辐射与原子关联增长相关但关联对线宽影响小。
2022-11-17 physics.atom-ph quant-ph
Low- and high-$β$ lasers in Class-A limit: photon statistics, linewidth, and the laser-phase transition analogy
纳米腔激光器的特征通常在于自发耦合系数$β$，其表示发射到激光模式中的光子的分数。虽然$β$通常在光子寿命比载流子寿命短得多的半导体激光器（B类激光器）中进行讨论，但是对于光子寿命比其他寿命长得多并且仅存在光子自由度的原子激光器（A类激光器）中的$β$知之甚少。通过扩展Scully-Lamb主方程，研究了自发耦合系数$β$在A类极限下对激光性质的影响.我们证明，在A类极限，所有的光子统计是唯一的特点$β$和激光相变类似的类比变得透明。事实上，$β$完美地代表了相变中的“系统尺寸”。最后，我们从量子耗散系统的角度研究了激光-相变的类比。通过对Liouville带隙的计算，阐明了$β$与连续相位对称破缺的关系.
2021-02-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-enhanced narrowband spectral filters using rare-earth ions doped in thin-film lithium niobate
本研究在薄膜铌酸锂集成平台中利用掺稀土离子环形谐振器，通过光谱烧孔在4K和100 mK下实现了腔增强的窄带带通与带阻滤波器，线宽最窄达681 kHz，为片上光信号处理和光存储提供了基础组件。
2024-05-30 physics.optics quant-ph
Electron spin ensemble strongly coupled to a three-dimensional microwave cavity
我们证明了反射几何中电子自旋系综与三维腔之间的强耦合。我们还发现，在集体耦合强度$g_c$小于自旋线宽$γ_s$或腔线宽的条件下，可以观察到腔/自旋谱中的反交叉.我们确定$g_c$与$γ_s$的比率（$g_c/γ_s >$ 0.64）作为观察腔频率分裂的条件。最后，我们确认$g_c$与$\sqrt{N}$成比例，其中$N$是极化自旋的数量。
2011-06-02 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Cavity-QED determination of the natural linewidth of the $^{87}$Sr millihertz clock transition with 30$μ$Hz resolution
本文提出了一种确定超长寿命光学激发态固有线宽或寿命的新方法。这种跃迁是最先进的原子钟性能的关键，在基础物理和引力波探测器的研究以及新的量子多体现象中具有潜在的应用。随着寿命更长的光学跃迁，灵敏度增加，但到目前为止，它已被证明具有挑战性，以确定许多这些长寿命的光学激发态的自然寿命，因为标准的人口衰减检测技术变得实验困难。在这里，我们确定了一个鲜为人知的超窄线宽过渡（$^3$ P $_0$到$^1$ S $_0$在$^{87}$ Sr）的另一个狭窄的众所周知的过渡（$^3$ P $_1$到$^1$ S $_0$）的比率耦合到一个单一的光腔和执行交错的非破坏性测量的原子与腔模式附近的每个过渡频率的相互作用强度。我们使用这种方法来确定$^{87}$ Sr中的时钟跃迁$^3$ P $_0$到$^1$ S $_0$的自然线宽为$γ_0/(2π) = 1.35(3)~$ mHz或$τ= 118(3)~$ s。30 $~μ$ Hz的分辨率意味着我们可以检测到寿命略低于2小时的状态，并且随着未来的直接改进，我们可以检测到寿命长达15小时的状态，使用仅持续几百毫秒的测量试验，消除了光学势中长时间存储的需要。
2020-07-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Superradiance on the milliHertz linewidth strontium clock transition
今天最好的原子钟受到用来询问原子的激光频率噪声的限制。解决这个问题的一个建议是使用光学时钟跃迁作为其增益介质来产生超辐射激光器。这种激光器将充当一个有源原子钟，并且将高度不受参考腔长度波动的影响，而参考腔长度波动限制了当今最好的激光器。在这里，我们展示和表征超辐射发射的兆赫线宽时钟过渡的合奏激光冷却$^{87}$ Sr原子被困在一个高精细光学腔。我们测量的集体增强的发射率到腔模式的一个因素超过10,000相比，独立辐射原子。我们还演示了一种方法，种子超辐射发射和观察两个独立的跃迁激光之间的干涉。我们使用这种干涉来表征两个激光子系综的相对光谱特性。
2016-03-17 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
Atom laser coherence and its control via feedback
本文用量子力学方法研究了单模原子激光的相干特性。具体来说，我们专注于原子场的量子相位噪声表示的一阶相干函数，我们推导出各种制度的解析表达式。该函数的衰减由相干时间或其倒数线宽表征。原子的碰撞相互作用是线宽的一个重要因素。我们发现四个不同的制度，随着相互作用强度的线宽。这些范围从标准激光线宽，通过二次和线性制度，另一个恒定的制度，由于量子复兴的相干函数。激光输出仅在线性状态下是相干的（玻色简并）。然而，我们表明，量子非爆破测量和反馈方案的应用将增加，由许多数量级，相互作用强度的范围内，它仍然是一致的。
2002-06-18 cond-mat quant-ph
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
Coherence-Assisted Superradiant Laser with Hz Linewidth and $10^{-10}$W Power
本文提出基于玻色子碱土原子中拉曼跃迁诱导$^3$P$_0$-$^3$P$_1$耦合的超辐射激光方案，实现赫兹线宽与$10^{-10}$W功率输出，显著提升超辐射激光性能。
2022-11-13 physics.atom-ph quant-ph
Sensitive dependence of the linewidth enhancement factor on electronic quantum effects in quantum cascade lasers
线宽增强因子（LEF）描述了半导体激光器中振幅波动和相位波动之间的耦合，并且最近已被证明是除了线宽展宽之外的频率梳形成的关键分量。它必然产生于因果关系，如著名的克拉默斯-克罗尼格关系，在介质中的磁化率对强度变化的非平凡依赖性。虽然热贡献通常是缓慢的，因此通常可以通过适当设计实验的动力学来排除，但许多量子贡献更难分离。为了理解并最终将LEF设计为频率梳形成、孤子产生或窄激光线宽的合适值，因此重要的是系统地对所有这些效应进行建模。在这项全面的工作中，我们介绍了一个通用的计划计算的LEF，我们采用非平衡格林函数模型。这种直接的方法，基于模拟系统的响应在不同的光强度下，并提取强度波动的敏感性的依赖性，可以包括所有相关的电子效应和预测的LEF的操作量子级联激光器是在0.1 - 1的范围内，这取决于激光器的偏置和频率。我们还确认，多体效应，非共振跃迁，色散（布洛赫）增益，反向旋转条款，强度依赖的跃迁能量，和精确的子带分布都显着的贡献，是重要的准确模拟的LEF。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Broadband femtosecond lasers enable efficient two-photon excitation of the ultranarrow linewidth singlet 1s2s state in helium
Purdue University（普渡大学）；Purdue Quantum Science and Engineering Institute, Purdue University（普渡大学量子科学与工程研究所）
宽频带飞秒激光通过两光子激发实现高效激发氦原子超窄线宽单重态
2025-09-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Numerical analysis of a superradiance-sideband-assisted laser with a zero frequency pulling and a narrow linewidth
本研究通过量子朗之万方程数值模拟超辐射边带辅助激光器，实现了零频率牵引的中心激光峰，其线宽可低至原子/腔线宽的百万分之一，且可利用边带峰高差实现泵浦激光的原子锁定，为新型超稳主动光学钟提供了新思路。
2024-08-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
