积分球冷原子钟的探测光频率和强度噪声

对积分球冷原子钟(ISCAC)探测光的频率和强度噪声进行了理论分析和实验研究。通过功率稳定和杂散光去除,探测光相对强度噪声的功率谱密度在高频区域(0.1~10kHz)最大被压缩了15dB,同时探测光频率噪声对ISCAC频率稳定度的影响被降低至9τ~(-1/2)×10~(-15),其中τ为积分时间。理论分析结果表明,目前探测光频率噪声对ISCAC频率稳定度的影响为2.5τ~(-1/2)×10~(-13)。提出了一种减小探测光频率噪声影响的实验方案,即在钟周期一定时适当增大探测时间。采用这种方法,可以将探测光频率噪声对ISCAC频率稳定度的影响减小至9.4τ~(-1/2)×10~(-14)。