РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ВЫСОКОТОЧНЫХ КОМПАКТНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ МИКРОВОЛНОВОГО И ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНОВ ДЛЯ РАЗВИТИЯ НАЗЕМНОЙ И КОСМИЧЕСКОЙ НАВИГАЦИИ И СВЯЗИ (FWGU-2021-0001)

Отчет 25 с., 1 ч., 13 рис., 8 источн., 1 прил. СПЕКТРОСКОПИЯ СВЕРХВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ, КВАНТОВЫЕ СТАНДАРТЫ ЧАСТОТЫ, ДИОДНЫЕ ЛАЗЕРЫ, КОГЕРЕНТНОЕ ПЛЕНЕНИЕ НАСЕЛЁННОСТЕЙ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-ИНДУЦИРОВАННАЯ АБСОРБЦИЯ, ПОЛИХРОМАТИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ШТАРКА Объектами исследований НИР в целом являются компактный оптический стандарт частоты Nd:YAG/I2, миниатюрный микроволновый стандарт частоты на основе резонансов когерентного пленения населённостей (КПН) и миниатюрный оптический стандарт частоты на основе субдоплеровских резонансов в поле встречных полихроматических волн, а также связанные с ними нелинейные оптические эффекты в атомарных и молекулярных газах. Цель исследований по проекту в целом заключается в разработке фундаментальных основ прецизионной лазерной спектроскопии атомов и молекул, а также связанных лазерных технологий для создания компактных версий высокоточных оптических и микроволновых стандартов частоты. Ключевые результаты НИР за 2021 г.: 1. Исследован метод возбуждения резонансов когерентного пленения населённостей, в котором частота СВЧ модуляции тока накачки лазера совпадает с полной частотой сверхтонкого расщепления основного состояния в атоме 87Rb (≈6.8 ГГц). Показано, что в сравнении с широко используемым методом, в котором модуляция тока происходит на половинной частоте (≈3.4 ГГц), кратковременная стабильность частоты (девиация Аллана) миниатюрного квантового стандарта в несколько раз выше, достигая в нашем случае значения y ≈ 3.5×10–12 за 1 с; 2. Разработана конструкция оптического стандарта частоты Nd:YAG/I2 с малыми габаритами физического блока (14×16×5 см3) и блока электроники 22×27×8 см3). При этом, кратковременная стабильность оптической частоты составляет ≈ 6×10–12 за 1 с. Поставленные задачи отчётного периода НИР выполнены полностью. Результаты не уступают передовым результатам других лабораторий, а по ряду случаев носят прорывной характер и могут быть использованы в прецизионной метрологии для решения актуальных задач спутниковой навигации, лазерной гравиметрии и других.