常宏，张首刚



中国科学院国家授时中心光晶格锶原子光频标研究进展

常宏1,2，张首刚1,2

（1. 中国科学院 国家授时中心，710600西安；2. 中国科学院 时间频率基准重点实验室，西安710600）

介绍了中国科学院国家授时中心光晶格锶原子光频标研究的工作，主要包括锶原子的两级冷却与俘获，光晶格装载，钟跃迁探测，拉比振荡的测量以及基于光频测量的精密测量理论与技术研究。目前实验上获得温度为8.4µK，数目约1×105个88Sr原子的一维光晶格；通过磁场混合3P1态与3P0态，扫描测量得到线宽为180Hz的88Sr钟跃迁谱线；获得拉比振荡曲线且拉比π脉冲时间为5ms时原子跃迁几率达到65%。基于锶原子光钟研究平台，国际上首次全面测量了锶原子组间跃迁(5s2)1S0–(5s5p)3P1所有天然同位素的跃迁频率；采用对两个外腔半导体激光器进行级联光学注入的办法，对光梳的模式进行选择和放大（重复频率250MHz），成功实现了锶原子光钟的窄线宽冷却的689nm光源，放大倍率达2×105倍，边模抑制比大于37dB，线宽远小于240Hz，为下一步锶原子光钟系统的简化提供了一条值得探索的途径。

光频标；锶原子；光晶格；钟跃迁谱

0 引言

时间是最基本的七个物理量之一，对时间（频率）进行精确测量一直是物理学的重要问题。根据现行世界上原子秒的定义，目前的时间基准利用铯原子喷泉钟微波频标来实现[1]。因为光学频率比微波频率高五个数量级，所以利用原子的光学跃迁频率作为时间频率标准具有比微波频率标准更小的不确定度和更高的稳定度[1-2]。……