稳定频率激光源：用于分子激光冷却的外部腔二极管激光器

"本文介绍了一种使用外部腔体二极管激光器（ECDL）作为稳定频率光源的方案，该方案旨在稳定用于激光冷却镁氟化物分子的连续波单模钛宝石激光器。实验中，他们构建了一个基于Littman配置的ECDL，并通过数字信号处理器系统对其进行稳定。在10小时内，ECDL的频率精度保持在±0.77 MHz，其Allan标准偏差在10秒的积分时间内达到2.6×10^-11。通过传输腔锁定了两个钛宝石激光器，每个激光器具有长期频率稳定性，漂移不超过-2.5 MHz。" 本文是关于激光技术在精密光谱学领域的应用，特别是涉及到激光冷却分子的实验研究。激光冷却是一种高级的物理技术，能将原子或分子冷却到接近绝对零度的温度，这在量子信息、精密测量和基础物理研究中有着广泛的应用。 外部腔体二极管激光器（ECDL）是一种常见的激光源，因其可调谐性和稳定性而受到青睐。Littman配置的ECDL通过反馈机制实现频率锁定，提高了激光的频率稳定性。在本研究中，ECDL被用作参考光源，通过数字信号处理器系统对其进行精确控制，确保其频率能够在长时间内保持稳定，这对于激光冷却过程至关重要，因为分子的冷却效果很大程度上取决于激光频率的稳定性。 实验结果显示，ECDL的频率稳定性能出色，其±0.77 MHz的精度和2.6×10^-11的Allan标准偏差表明，这种光源可以满足高精度的激光冷却实验需求。同时，通过一个转移腔，研究者能够将这种频率稳定性传递到两个钛宝石激光器上，使它们也具有良好的频率稳定性，这对于同时操作多个激光器进行多分子冷却或操控实验尤其有用。 钛宝石激光器因其宽广的调谐范围和高质量的光束特性，在激光冷却实验中是常用的工具。然而，它们的频率稳定性通常不如ECDL，因此，通过ECDL进行频率锁定是一个有效的方法，可以提高激光冷却过程的效率和精确性。 这项工作展示了如何利用ECDL和先进的信号处理技术来实现高稳定性的激光光源，这对于进一步推进激光冷却分子的研究，以及在量子计算、量子模拟和超冷化学等领域的发展都具有重要意义。文章的OCIS代码表明，它涵盖了光学频率梳、激光技术以及光学频率控制等关键主题。