Sanjuan, Josep and Abich, Klaus and Blümel, Ludwig and Gohlke, Martin and Gualani, Vivek and Oswald, Markus and Wegehaupt, Timm and Schuldt, Thilo and Braxmaier, Claus (2021) Simultaneous laser frequency stabilization to an optical cavity and an iodine frequency reference. Optics Letters, 46. Optical Society of America. doi: 10.1364/OL.413419. ISSN 0146-9592.
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Abstract
In this Letter, we demonstrate a method to combine a molecular iodineabsolute frequency reference with a high-finesse optical cavity in asingle laser to take advantage of the frequency stability propertiesof both systems at different time scales. The result is a laser exhibiting the long-term and short-term stability levels of the iodinefrequency reference and optical cavity, respectively. The method usesfrequency offset side-band locking and an acousto-optical modulatordriven ac-coupled servo-loop to correct the iodine's short-termfrequency fluctuations. Experimental results show cavity-limited stability above 1 Hz of 10^(-15) 1/rtHz and iodine stability below 10 mHz of 10^(-13) 1/rtHz. In terms of the Allan deviation, this corresponds to stability levels close to the 10^(-15) at 1 s and 10^(-14) for observation times >100 s.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/139573/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Simultaneous laser frequency stabilization to an optical cavity and an iodine frequency reference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 11 January 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Optics Letters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 46 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1364/OL.413419 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Optical Society of America | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0146-9592 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Hybrid, lock, optical, Cavity, iodine, frequency, stability | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R SY - Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Systems Engineering Optische Systeme (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Bremen , Oberpfaffenhofen , Ulm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Space Systems > Systems Enabling Technologies Institute of Communication and Navigation > Navigation Institute of Quantum Technologies > Quantum Metrology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Hamann, Ines | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 15 Dec 2020 09:44 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 23 Oct 2023 09:13 |
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