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基于相干布居俘获的铯钟用光泵浦双频垂直外腔面发射激光器的热相位涨落

DOI：10.1063/1.5123444 期刊：Journal of Applied Physics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 为光泵浦双频垂直外腔面发射激光器（VECSEL）拍频相位的热涨落建立了一个完全解析模型。该模型从半导体芯片结构内部热方程的求解出发，进而评估由此引发的热光相位偏移。既考虑了光泵浦产生的热涨落，也考虑了室温下的热力学涨落。一方面研究了该结构的热响应，并推导出泵浦光引发的重要热透镜效应；另一方面计算了存在扩散空间各向异性时的频率噪声功率谱密度。本模型与应用于计量领域的852 nm双频VECSEL实测相位噪声高度吻合，并讨论了常规低通滤波器模型的有效性。
作者： G. Gredat，H. Liu，F. Bretenaker
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究用于基于相干布居俘获的铯钟的光泵浦双频垂直外腔面发射激光器（VECSELs）中的热相位涨落。

研究成果

针对光泵浦双频VECSEL中热相位波动所建立的完全解析模型，与实验测得的相位噪声数据高度吻合。该模型同时考虑了泵浦诱导和热力学波动因素，相比常规的低通滤波器模型能提供更精确的描述。这一发现对计量学应用（特别是基于相干布居俘获的铯原子钟）具有重要价值。

研究不足

该研究聚焦于热相位涨落及其对双频VECSEL拍频相位噪声的影响。模型的准确性受限于关于半导体芯片热特性的假设以及对泵浦光束影响的简化处理。

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