One-Dimensional Optical Lattice Clock with a Fermionic¹⁷¹Yb Isotope

Abstract

We demonstrate a one-dimensional optical lattice clock with ultracold 171 Yb atoms, which is free from the linear Zeeman effect. The absolute frequency of the 1 S 0 ðF ¼ 1=2Þ-3 P 0 ðF ¼ 1=2Þ clock transition in 171 Yb is determined to be 518 295 836 590 864(28) Hz with respect to the SI second.

Absolute frequency measurement of the ${{}^{1}}{{\text{S}}_{0}}$ – ${{}^{3}}{{\text{P}}_{0}}$ transition of171Yb

“…The systematic uncertainty varies for each measurement because of the different density values of both the fountain and optical frequency standard and because of the reduced BBR uncer tainty contribution on the ytterbium after removing the hot window after the first 10 measurements. We applied a statis tical analysis of the data based on the Gauss-Markov theorem [56,57] that considers the correlations between the different measurements coming from the systematic shifts [58] [8,[26][27][28] and abso lute frequencies deduced from optical ratio measurements with 87 Sr frequency standards [24,25,29]. To deduce these values we used the recommended frequency of 87 Sr …”

Linewidth Reduction of a Yellow Laser by a Super-cavity and the Measurement of the Cavity Finesse

“…(WDM; fiber coupler for 1319 nm and 1030 nm, WG-PPLN; waveguided periodically-poled lithium niobate, FC; fiber collimator, EOM; electro-optic modulator, PBS; polarizing beam splitter, SC; super-cavity, PD; photodiode, OSC; oscillator) 에서는 매우 좁은 선폭을 가지는 전이선을 이용하기 때문에, 지난 십여 년간 레이저의 선폭을 초공진기(super-cavity)를 이용하여 1 Hz 수준으로 좁히려는 연구가 활발하게 진행되 어 [1][2][3][4][5][6][7][8] , 현재, 초공진기를 구성하는 거울의 코팅 물질의 열적 인 요동의 한계까지 다다랐다는 보고가 이루어지고 있다 [2,6,8] . 이터븀 (Yb) 원자는 스트론튬 (Sr) 원자와 함께 10 -18 수준 의 불확도를 가진 광격자 주파수 표준기의 [9] 구현에 가장 근 접해 있는 원소의 하나로 여겨지고 있다 [10][11][12][13][14][15] . 이터븀 광격자 시계 전이선( 1 S0 -3 P0)의 파장이 578.4 nm이고, 선폭은 약 10 mHz라고 이론적으로 예측되므로 [10] , 이 전이선을 완전히 분 광하기 위해서는 가능한 한 좁은 선폭의 노란색 검색 레이저 가 필요하다.…”

Development of an Yb optical lattice clock using a fermionic isotope

“…by using the strong dipole allowed transition, probing the number of unexcited atoms after irradiating the clock laser [25]. The experimental setup is shown in Fig.…”