undefined

Noise-induced servo errors in optical clocks utilizing Rabi interrogation

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Lindvall, Thomas; Wallin, Anders e; Hanhijärvi, Kalle; Fordell, Thomas

Abstrakti:

We show that in optical clocks based on Rabi interrogation, both laser-frequency and magnetic-field flicker (1/f) noise with zero mean can lead to servo errors at the 10-18 level if the negative-detuning (red) and positive-detuning (blue) sides of the transition are always probed in the same order. This is due to the strong correlations of flicker noise in combination with an imbalance in the response of the servo discriminator to positive and negative differential frequency noise between the red- and blue-side probing. This imbalance is particularly large for a normalized discriminator. We derive an analytical expression for the servo error based on the correlation function of the laser-frequency or magnetic-field noise and compare it to numerical servo simulations to demonstrate how the error depends on the noise level, servo parameters, and probing sequence. We also show that the servo error can be avoided by normalizing the discriminator with a moving mean or by reversing the red/blue probing order for every second servo cycle.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Wallin Anders e Orcid -palvelun logo

Hanhijärvi Kalle

Fordell Thomas

Lindvall Thomas Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Lehti/Sarja

Metrologia

Volyymi

60

Numero

4

Artikkelinumero

045008

Julkaisu­foorumi

63305

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1088/1681-7575/acdfd4

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä