小型化光抽運銫束原子鐘的Rabi牽引

賀軒，袁志超，方聲偉，王青，齊向暉，陳徐宗

(北京大學 量子電子學研究所，北京 100871)

0 引言

小銫鐘是原子鐘領域最重要的門類之一[1]。在長期守時，導航定位、軍事協同以及精密測量領域，小銫鐘憑借其幾乎不可替代的長期穩定度優勢，起著“心臟”的作用[2]。因此，小銫鐘的指標一定程度上影響著上述各個系統的性能。衡量小銫鐘的指標有頻率準確度、頻率穩定度、頻率復現性等，其中頻率穩定度可以分為短期頻率穩定度和長期頻率穩定度，它是小銫鐘的核心指標，頻率穩定度的好壞用時域Allan方差來表示。對小銫鐘頻率穩定度的研究可以分為兩個部分：①通過實現良好的原子鐘運行參數控制，提升它的短期頻率穩定度；②通過降低各個種類的頻移的敏感性，提升它的長期頻率穩定度。關于長期頻率穩定度的研究是目前小銫鐘研究的重點，它涵蓋了：①分析各類頻移的原理機制；②分析各類頻移的物理影響因素；③結合實際系統對各類頻移進行評估；④提出可行的方法測量特定頻移；⑤引入系統結構或方法來限制或穩定各類頻移。

本文針對小型化光抽運銫束原子鐘當中的Rabi牽引頻移進行研究。第1節對本小組的小型化光抽運銫束原子鐘進行簡要的原理介紹；第2節對本小組小型化光抽運銫束原子鐘當中存在的Rabi牽引頻移進行理論分析和計算，并評估其對小型化光抽運銫束原子鐘頻率穩定度的影響；第3節將介紹小型化光抽運銫束原子鐘當中穩定Rabi牽引頻移的方法，并分析其效果；……