NPL在激光稳频方面取得突破性成果

通过使用前所未有的长光学参考腔和主动噪声抵消方案，实现了激光频率的稳定

      英国国家物理研究院（NPL）研究人员发表了关于激光频率稳定的成果，展示了使用光学参考腔实现的前所未有的性能水平。这一进步采用了超越现有技术的光学存储时间和一种新颖的主动抵消多余稳定噪声的方法。

将激光频率稳定到光学参考腔是一种实现卓越稳定性的成熟方法。最近的工作显著降低了技术稳定噪声，使得实现稳定性更高的激光成为可能。该团队开发了一个长度为68 厘米的光学参考腔，实现了 300 微秒的创纪录光学存储时间。为了形象地说明这一成就，被困在68 厘米腔两端高反射镜之间的光可以传播大约 100 公里，相当于英吉利海峡隧道长度的两倍。

除了在腔体设计方面的进步，研究人员还解决了多余稳定噪声的挑战。他们成功地实施了一种技术，主动抵消了一种称为残余幅度调制（RAM）的技术噪声源，这种噪声源来自于稳定所需的相位调制技术。

这一创新工作为开发更稳定的激光铺平了道路，这将提高光学时钟的性能——下一代基于光学跃迁的原子钟。这项研究的含义涵盖了各个领域，包括国家时间保持、定位、导航、电信、激光源的表征和基础科学。

这些发现强调了改进测量能力的潜力，这可能导致技术和科学研究的重大进步。

首席研究员Marco Schioppo 表示：“我们很高兴分享这些关于激光频率稳定到光学腔体的改进成果，以促进更好激光的开发。由于腔体稳定激光是高精度时间和频率测量中的普遍工具，我们的工作将对各种技术应用和科学产生广泛积极的影响。”

助理研究员Adam L. Parke 表示：“这是一个有趣的研究挑战，我很高兴为残余幅度调制的控制改进做出了贡献，如果不能妥善管理，这种效应会严重限制频率稳定。”

该论文被《光学快报》杂志选为“编辑精选”，这一荣誉用于表彰具有卓越科学质量的文章，文章链接为：https://doi.org/10.1364/OL.560815。