李婷 卢晓同 周驰华 尹默娟 王叶兵† 常宏‡

1) (中国科学院国家授时中心, 中科院时间频率基准重点实验室, 西安 710600)

2) (中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049)

在87Sr 光晶格钟实验系统中, 通过将自由运转的698 nm 激光频率锁定在由超低膨胀系数的玻璃材料构成的超稳光学参考腔上, 从而获得短期频率稳定性较好的超稳窄线宽激光.超稳光学参考腔的腔长稳定性决定了最终激光频率的稳定度.为了降低腔长对温度的敏感性, 使激光频率具有更好的稳定度和更小的频率漂移, 利用锶原子光晶格钟的钟跃迁谱线, 测量了698 nm 超稳窄线宽激光系统中超稳光学参考腔的零温漂点.通过对钟跃迁谱线中心频率随温度的变化曲线进行二阶多项式拟合, 得到698 nm 超稳窄线宽激光系统的零温漂点为30.63 ℃.利用锶原子光晶格钟的闭环锁定, 测得零温漂点处698 nm 超稳窄线宽激光系统的线性频率漂移率为0.15 Hz/s, 频率不稳定度为1.6 × 10–15@3.744 s.

1 引 言

通常原子钟由量子参考体系、本地振荡器和锁定系统三部分构成.对于最可能成为新一代的基准原子钟—光钟, 本地振荡器是超稳窄线宽激光系统[1].在超稳窄线宽激光系统中, 由超低膨胀系数(ULE)的玻璃材料构成的高精细度超稳光学参考腔(ULE 腔), 为超稳窄线宽激光的实现提供了一个稳定的频率基准.锁定于ULE 腔的超稳窄线宽激光具有优异的短期频率稳定性和极低的频率噪声.除此之外, 超稳窄线宽激光系统在物理基本常数的测量……