| Zugriffsnummer | 52033 |
| Dokumenttyp | Zeitschriftenartikel |
| Peer Review | mit Peer Review |
| Sprache | Englisch |
| Titel | Coherent photo-thermal noise cancellation in a dual-wavelength optical cavity for narrow-linewidth laser frequency stabilisation |
| Autor(in); Institution |
Kramer, Johannes; PTB-Braunschweig, formerly
|
| Quelle/Jahr | Optics Express: 32 (2024), 7276 - 7288 |
| Availability | [online only] |
| ISSN | 1094-4087 (online) |
| DOI | |
| Verlag | Washington, DC: Optica Publishing Group |
| Freie Schlagworte | Optical resonators ; Ultra-stable frequency lasers ; Single cavity ; Optical clocks ; Spectroscopy |
| Zusammenfassung | Optical resonators are used for the realisation of ultra-stable frequency lasers. The use of high reflectivity multi-band coatings allows the frequency locking of several lasers of different wavelengths to a single cavity. While the noise processes for single wavelength cavities are well known, the correlation caused by multi-stack coatings has as yet not been analysed experimentally. In our work, we stabilise the frequency of a 729 nm and a 1069 nm laser to one mirror pair and determine the residual-amplitude modulation (RAM) and photo-thermal noise (PTN). We find correlations in PTN between the two lasers and observe coherent cancellation of PTN for the 1069 nm coating. We show that the fractional frequency instability of the 729 nm laser is limited by RAM at 1 × 10-14. The instability of the 1069 nm laser is at 3 × 10-15 close to the thermal noise limit of 1.5 × 10-15. |
| Kostenfreier Zugang | Open Access Gold |
| Rechteinformation | CC BY 4.0 ; Creative Commons Attribution 4.0 License |
| Themenbereich der Metrologie | Zeit und Frequenz |
| Innovationscluster | Quantentechnologie |
| Geschäftsfelder | Grundlagen der Metrologie |
| Förderinformationen (1) |
Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderer ID: 0000 0001 2096 9829 Förderer ID Typ: ISNI Förderprogramm: EXC-2123 QuantumFrontiers - 390837967 Förderungsnummer: 390837967 |
| Förderinformationen (2) |
Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderer ID: 0000 0001 2096 9829 Förderer ID Typ: ISNI Förderprogramm: SFB 1227, project B03 Förderungsnummer: 274200144 |
| Förderinformationen (3) |
Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderer ID: 0000 0001 2096 9829 Förderer ID Typ: ISNI Förderprogramm: SFB 1464 TerraQ Förderungsnummer: 434617780 |
| Förderinformationen (4) |
Förderername: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Förderer ID: 0000 0001 2096 9829 Förderer ID Typ: ISNI Förderprogramm: SFB 1464 TerraQ Förderungsnummer: 366146996 |
| Förderinformationen (5) |
Förderername: European Commission (EC)
Förderer ID: 0000 0001 2242 8989 Förderer ID Typ: ISNI Förderprogramm: EMPIR 2020 Fundamental Titel der Förderung: 20FUN01: TSCAC: Two-species composite atomic clocks Förderungsnummer: 20FUN01 |
| Förderinformationen (6) |
Förderername: European Research Council (ERC)
Förderer ID: 0000 0000 8923 0953 Förderer ID Typ: ISNI Förderungsnummer: 101019987 |
| Förderinformationen (7) |
Förderername: State of Lower Saxony through Niedersächsisches Vorab
Förderprogramm: QVLS-Q1 |
Zitierung
Dawel, F., Wilzewski, A., Herbers, S., Pelzer, L., Kramer, J., Hild, M. B., Dietze, K., Krinner, L., Spethmann, N. C. H., & Schmidt, P. O. (2024). Coherent photo-thermal noise cancellation in a dual-wavelength optical cavity for narrow-linewidth laser frequency stabilisation. Optics Express, 32, 7276–7288. https://doi.org/10.1364/OE.516433