
Yb+離子可用于微波原子鐘等高精密測量研究領域,其相應的冷卻用激光可以由半導體激光器直接產生,成本低、可靠性高,便于系統小型化。
171Yb+離子的部分能級圖如圖所示。其中對應S1/2->P1/2躍遷的369.5nm激光用于激光冷卻離子。由于存在亞穩態D3/2,激發到P1/2的離子會有一部分自發輻射到該亞穩態,并導致激光冷卻過程最終終止,因此需要另外一個波長的激光將處于D3/2亞穩態的離子再泵浦回基態。這里采用的是935.2nm的激光,通過D[3/2]1/2將離子再泵浦回基態。
由 369.5nm激光、935nm激光組成,采用基于空心陰極燈的鑒頻及穩頻技術。
- 369.5nm 激光輸出功率>8mW(過隔離器之后),激光線寬<0.5MHz,激光連續不跳模范圍>6GHz,激光頻率穩定在Yb+共振譜線,頻率漂移小于10MHz(1小時)。
- 935.2nm 激光輸出功率>40mW(過隔離器之后),激光線寬<3MHz,激光連續不跳模范圍>6GHz,激光頻率穩定在Yb+共振線,頻率漂移小于10MHz(1小時)。