Optimization of frequency modulation transfer spectroscopy on the calcium 41 S 0 to 41 P 1 transition

Eble, J.F.; Schmidt‐Kaler, F.

doi:10.1007/s00340-007-2744-1

Cited by 23 publications

(19 citation statements)

References 15 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This spectroscopy mode yields spectra without the Doppler background and free of etalon offsets, but the spectra otherwise resemble FM spectra showing all transitions and crossovers, and the usable servo bandwidth is less than 10 kHz. Recent work has revived interest in MTS-based laser locking, in particular due to the clean spectra and wide control bandwidths made possible by MTS at high modulation frequencies [8,9]. These workers used resonant electro-optical modulators (EOMs) to phase modulate the pump beam at high modulation frequencies above 1 MHz.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Wideband laser locking to an atomic reference with modulation transfer spectroscopy

Negnevitsky¹,

Turner

2013

Opt. Express

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:We demonstrate that conventional modulated spectroscopy apparatus, used for laser frequency stabilization in many atomic physics laboratories, can be enhanced to provide a wideband lock delivering deep suppression of frequency noise across the acoustic range. Using an acoustooptic modulator driven with an agile oscillator, we show that wideband frequency modulation of the pump laser in modulation transfer spectroscopy produces the unique single lock-point spectrum previously demonstrated with electro-optic phase modulation. We achieve a laser lock with 100 kHz feedback bandwidth, limited by our laser control electronics. This bandwidth is sufficient to reduce frequency noise by 30 dB across the acoustic range and narrows the imputed linewidth by a factor of five. 631-637 (2004). 25. The peak-to-peak height and width of each spectral feature were obtained by numerically locating the outermost pair of stationary points within the expected frequency range of the spectral feature and above a threshold amplitude, then calculating the frequency and amplitude difference between them. This method is immune to RAM, which causes a distortion with even symmetry around the transition frequency. The MTS features are odd-symmetric around this frequency, thus RAM distortion shifts both stationary points by a common distance in frequency and amplitude. Other stationary points, such as the central trough in the 7 MHz closed transition feature (due to high levels of RAM), are ignored by the algorithm. 26.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Wideband laser locking to an atomic reference with modulation transfer spectroscopy

Negnevitsky¹,

Turner

2013

Opt. Express

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Therefore, the frequency stabilization of the cooling laser becomes very important. Some frequency-locking schemes for this kind of atoms have been demonstrated [5][6][7].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 98%

Frequency stabilization of a 399nm laser by modulation transfer spectroscopy in an ytterbium hollow cathode lamp

Wang

Zhou

et al. 2009

2009 Conference on Lasers &Amp; Electro Optics &Amp; The Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…В работах [9][10][11][12][13] показано, что наклон сигнала ошибки существенно зависит от пара-метров гармонической частотной модуляции (индекса и * X Международная конференция молодых ученых и специалистов " Оптика 2017", 16-20 октября 2017 г., Санкт-Петербург, Россия частоты модуляции), используемой в системах стабили-зации. Данный наклон является одним из основных пара-метров, определяющих метрологические характеристики (стабильность и точность) частотных стандартов [14].…”

Section: Introductionunclassified

Оптимизация Режимов Стабилизации Оптических Стандартов Частоты, Основанных На Резонансе Насыщенного Поглощения-=sup=-*-=/Sup=-

Коваленко¹,

Басалаев²,

Юдин³

2018

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Поступила в редакцию 22.12.2017 г. В рамках формализма атомной матрицы плотности проводится теоретическое исследование наклона сигнала ошибки для стандартов частоты, основанных на резонансе насыщенного поглощения, возбуждаемого в поле двух встречных волн. Рассмотрены две схемы формирования сигнала ошибки: в первом случае модулируется частота только пробного поля, а во втором случае осуществляется частотная модуляция обеих волн. На основе проведенных расчетов определены оптимальные параметры гармонической модуляции, при которых наклон имеет максимальное значение. DOI: 10.21883/OS.2018.05.45938.309-17 Введение В настоящее время стандарты частоты и атомные часы на их основе являются важными и востребованны-ми квантовыми устройствами, которые имеют широкий спектр приложений во многих областях науки (проверка фундаментальных теорий, высокопрецизионные измере-ния) и техники (навигация, системы связи и передачи информации) [1]. Одними из широко распространенных оптических (в том числе транспортируемых) стандартов частоты являются He−Ne-и Nd : YAG-лазеры, стаби-лизируемые по резонансам насыщенного поглощения (РНП) на колебательно-вращательных переходах мо-лекул метана и йода [2][3][4]. Преимуществами данных стандартов являются малые габариты в сочетании с достаточно высоким значением стабильности частоты (на уровне 10 −15 за 100 s) [5][6][7]. Чаще всего РНП используется на практике в конфигурации из двух встречных световых волн одинаковой частоты (стоячая волна), взаимодействующих с общим переходом в атоме (молекуле). При этом в спектре поглощения одной из волн (пробной) РНП наблюдается в виде узкого провала (в центре широкого допплеровского контура), который может использоваться в качестве частотного репера для стабилизации оптических стандартов частоты [8].Основной целью исследований, посвященных стан-дартам частоты, является повышение их стабильности, что может достигаться путем оптимизации режимов стабилизации частоты. В работах [9-13] показано, что наклон сигнала ошибки существенно зависит от пара-метров гармонической частотной модуляции (индекса и * X Международная конференция молодых ученых и специалистов " Оптика 2017", 16-20 октября 2017 г., Санкт-Петербург, Россия частоты модуляции), используемой в системах стабили-зации. Данный наклон является одним из основных пара-метров, определяющих метрологические характеристики (стабильность и точность) частотных стандартов [14]. Поэтому важной задачей является максимизация на-клона. Однако детальное теоретическое исследование данного вопроса, которое требует нахождения дина-мического решения для матрицы плотности, ранее не проводилось. В настоящей работе мы восполняем этот пробел, используя для вычислений недавно разработан-ный нами метод [15], который позволяет конструировать точное периодическое решение уравнения для матрицы плотности без применения Фурье-анализа. При этом мы численно рассчитываем сигнал ошибки в широком диапазоне параметров частотной модуляции лазерного поля и находим оптимальные режимы стабилизации ча-стоты, для которых сигнал ошибки имеет ма...

show abstract

Optimization of frequency modulation transfer spectroscopy on the calcium 41 S 0 to 41 P 1 transition

Cited by 23 publications

References 15 publications

Wideband laser locking to an atomic reference with modulation transfer spectroscopy

Wideband laser locking to an atomic reference with modulation transfer spectroscopy

Frequency stabilization of a 399nm laser by modulation transfer spectroscopy in an ytterbium hollow cathode lamp

Оптимизация Режимов Стабилизации Оптических Стандартов Частоты, Основанных На Резонансе Насыщенного Поглощения-=sup=-*-=/Sup=-

Contact Info

Product

Resources

About