Оптический стандарт частоты
на холодных атомах стронция
© О. И. Бердасов1,3,, К. Ю. Хабарова1,2,, А. А. Галышев1,3,, С. А. Стрелкин13,, А. Ю. Грибов1,3,, А. С. Костин1, Г. С. Белотелов1, Н. Н. Колачевский1,2,3,, В. Г. Пальчиков1, С. Н. Слюсарев1
1 ФГУП «ВНИИФТРИ», п. Менделеево, Московская обл., Россия,
2 ФИАН им. П. Н. Лебедева, г. Москва, Россия,
3 НИЯУ МИФИ, г. Москва, Россия
Аннотация:
В данной работе описаны результаты этапов создания оптического стандарта частоты на холодных атомах стронция, реализованных во
ФГУП «ВНИИФТРИ». Продемонстрировано первичное и вторичное лазерное охлаждение атомов стронция-88, захваченных
в магнитооптическую ловушку. Определены количества атомов и их температуры в обоих ловушках, коэффициент перезахвата из первичной
во вторичную ловушку. После двух этапов охлаждения было достигнуто количество атомов порядка 3 × 106 при температуре в 2.5 мкК. Следующим, из описанных этапов, является пленение охлажденных атомов в оптическую решетку. Были продемонстрированы схема реализации и настройки оптической решетки, произведен расчет глубины потенциальной ямы, а также было определено количество атомов, захваченных в оптическую решетку, которое составило около 104. В настоящее время в лаборатории введутся работы по спектроскопии часового перехода.
Ключевые слова:
холодные атомы, лазерное охлаждение, оптический репер частоты, магнитооптическая ловушка, оптическая решетка.
Optical Frequency Standard on Cold Strontium Atoms
O. Berdasov, K. Khabarova, A. Galyshev, S. Strelkin, A. Gribov, A. Kostin, G. Belotelov, N. Kolachevsky, V. Pal'chikov, S. Slyusarev
Abstract:
This paper describes our milestone results creating an optical frequency standard on cold strontium atoms in FSUE «VNIIFTRI».
We demonstrate first-stage and second-stage laser cooling of strontium-88 atoms captured in a magneto-optical trap. Also, we figure out
numbers of atoms and their temperatures after both cooling stages, recapture rate from the first to the second trap. About 3×106
atoms were received after two cooling stages, at the temperature of about 2.5 μK. The next step we describe is trapping cold atoms in
an optical lattice. Experimental setup and configuration of the optical lattice are demonstrated. We have calculated the depth of the
potential and discovered the number of atoms trapped in the optical lattice, which appeared to be about 104. Currently,
our laboratory is working on spectroscopy clock transition.
Keywords:
cold atoms, laser cooling, optical frequency reference, magneto-optical trap, optical lattice.