近日，由中国科学院武汉物理与数学研究所高克林研究员带领的离子阱研究小组将钛宝石激光成功锁定到超稳腔上，实现了超窄线宽激光。这是国内首次实现将线宽为50KHz的钛宝石激光锁定在ULE超腔上，理论上估测其线宽已压窄到Hz量级，标志着我们在超窄线宽激光器研究领域已接近国际同等水平，基本掌握了PDH（Pound-Drever-Hall）稳频的先进技术。

 

高稳定窄线宽激光器是精密谱研究中的重要工具，是新一代光频标中的关键技术。激光谱线的窄宽及其稳定度直接决定了原子精密谱的分辨率以及光频标的精确度和稳定度指标。

 

武汉物理与数学研究所开展激光稳频工作已有一定历史。之前主要采用原子的跃迁谱线作为参考源，通过饱和吸收等办法将激光的线宽压窄到1MHz以下。要得到更窄线宽的激光器，需要参考源本身具有非常狭窄的谱线宽度。为此，离子阱研究小组黄学人副研究员在美国实验天体物理联合研究所（JILA）访问回国后，吸取其先进技术与经验，带领管桦博士采用细度为350,000的超低膨胀系数的腔作为参考源，参考腔的自由光谱程为750 MHz，对应腔的线宽2 kHz。通过PDH频率调制方法，将MBR110钛宝石激光成功锁定在参考腔的基模谐振频率上，该关键技术的突破为下一步实现钙离子光频标打下了坚实的基础。

 

该项研究得到了国家科技部“973”计划和国家自然科学基金以及中科院仪器研制专项的大力支持。