Метод изготовления малогабаритных атомных ячеек и их метрологические характеристики

Д.И. Севостьянов; А.В. Сивак; С.С. Лосев; Ю.В. Масьян; Р.И. Фишман; В.В. Васильев; С.А. Зибров; В.Л. Величанский

Метод изготовления малогабаритных атомных ячеек и их метрологические характеристики

Д.И. Севостьянов¹, А.В. Сивак², С.С. Лосев³, Ю.В. Масьян⁴, Р.И. Фишман⁵, В.В. Васильев⁶, С.А. Зибров⁷, В.Л. Величанский⁸

научная статья Страницы: 73-81

^1,2,5 ООО «Новые энергетические технологии» (Сколково)
^3,4 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (Москва)
⁶ Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (Москва)
^7,8 к.ф.-м.н., Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (Москва)

Ключевые слова: резонанс когерентного пленения населенностей малогабаритные атомные часы долговременная стабильность атомная ячейка лазерная сварка

Аннотация

Известно, что основное преимущество малогабаритных атомных часов (МАЧ) на СВЧ-переходах атомов Cs или Rb по сравнению с кварцевыми генераторами - более высокая долговременная стабильность - обеспечивается атомным резонансом, метрологические характеристики которого определяются защитой атомного ансамбля от внешних возмущений герметичной ячейкой. В данной работе описана установка и технология изготавления малогабаритных ячеек, выполненные целиком из стекла. Использованы загрузка в вакууме изотопа 87Rb с последующим заполнением буферным газом и сваркой окошка с корпусом ячейки излучением CO2 лазера. Представлены метрологических характеристик разработанных ячеек.

Для цитирования

Севостьянов Д.И., Сивак А.В., Лосев С.С., Масьян Ю.В., Фишман Р.И., Васильев В.В., Зибров С.А., Величанский В.Л. Метод изготовления малогабаритных атомных ячеек и их метрологические характеристики // Электромагнитные волны и электронные системы. 2015. № 8. С. 73–81.

Список источников

Audoin C., Vanier J. The quantum physics of atomic frequency standards. V. 1&2. AdamHilger. 1989.
Metcalf H.J., Van der Straten P. Laser cooling and trapping. Springer. 1999.
Риле Ф. Стандарты частоты. Принципы и приложения. М.: Физматлит. 2009.
Takamoto M., Hong F.L., Higashi R., Katori H. An optical lattice clock // Nature. 2005. 435(7040). 321−324.
Knappe S., Shah V., Schwindt P.D., Hollberg L., Kitching J., Liew L.A., Moreland J. A microfabricated atomic clock // Applied Physics Letters. 2004. 85(9). 1460−1462.
Kitching J., Knappe S., Hollberg L. Miniature vapor-cell atomic-frequency references // Applied Physics Letters. 2002. 81(3). P. 553−555.
Knappe S., Gerginov V., Schwindt P.D.D., Shah V., Robinson H.G., Hollberg L., Kitching J. Atomic vapor cells for chip-scale atomic clocks with improved long-term frequency stability // Optics letters. 2005. 30(18). 2351−2353; Knappe S., Schwindt P., Shah V., Hollberg L., Kitching J., Liew L., Moreland J. A chip-scale atomic clock based on 87Rb with improved frequency stability // Optics express. 2005. 13(4). 1249−1253.
Knappe S., Velichansky V., Robinson H.G., Kitching J., Hollberg L. Compact atomic vapor cells fabricated by laser-induced heating of hollow-core glass fibers // Review of scientific instruments. 2003. 74(6). P. 3142−3145.
Gerginov V., Shah V., Knappe S., Hollberg L., Kitching J. Atomic-based stabilization for laser-pumped atomic clocks // Optics Letters. 2006. 31(12). 1851−1853.
Pellaton M., Affolderbach C., Pétremand Y., de Rooij N., Mileti G. Study of laser-pumped double-resonance clock signals using a microfabricated cell // Physica Scripta. 2012. T149. 014013‑1−4.
Pétremand Y., Affolderbach C., Straessle R., Pellaton M., Briand D., Mileti G., De Rooij N.F. Microfabricated rubidium vapour cell with a thick glass core for small-scale atomic clock applications // Journal of Micromechanics and Microengineering. 2012. 22(2). 025013‑1−8.

[1] Audoin C., Vanier J. The quantum physics of atomic frequency standards. V. 1&2. AdamHilger. 1989.

[2] Metcalf H.J., Van der Straten P. Laser cooling and trapping. Springer. 1999.

[3] Риле Ф. Стандарты частоты. Принципы и приложения. М.: Физматлит. 2009.

[4] Takamoto M., Hong F.L., Higashi R., Katori H. An optical lattice clock // Nature. 2005. 435(7040). 321−324.

[5] Knappe S., Shah V., Schwindt P.D., Hollberg L., Kitching J., Liew L.A., Moreland J. A microfabricated atomic clock // Applied Physics Letters. 2004. 85(9). 1460−1462.

[6] Kitching J., Knappe S., Hollberg L. Miniature vapor-cell atomic-frequency references // Applied Physics Letters. 2002. 81(3). P. 553−555.

[7] Knappe S., Gerginov V., Schwindt P.D.D., Shah V., Robinson H.G., Hollberg L., Kitching J. Atomic vapor cells for chip-scale atomic clocks with improved long-term frequency stability // Optics letters. 2005. 30(18). 2351−2353; Knappe S., Schwindt P., Shah V., Hollberg L., Kitching J., Liew L., Moreland J. A chip-scale atomic clock based on 87Rb with improved frequency stability // Optics express. 2005. 13(4). 1249−1253.

[8] Knappe S., Velichansky V., Robinson H.G., Kitching J., Hollberg L. Compact atomic vapor cells fabricated by laser-induced heating of hollow-core glass fibers // Review of scientific instruments. 2003. 74(6). P. 3142−3145.

[9] Gerginov V., Shah V., Knappe S., Hollberg L., Kitching J. Atomic-based stabilization for laser-pumped atomic clocks // Optics Letters. 2006. 31(12). 1851−1853.

[10] Pellaton M., Affolderbach C., Pétremand Y., de Rooij N., Mileti G. Study of laser-pumped double-resonance clock signals using a microfabricated cell // Physica Scripta. 2012. T149. 014013‑1−4.

[11] Pétremand Y., Affolderbach C., Straessle R., Pellaton M., Briand D., Mileti G., De Rooij N.F. Microfabricated rubidium vapour cell with a thick glass core for small-scale atomic clock applications // Journal of Micromechanics and Microengineering. 2012. 22(2). 025013‑1−8.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи