undefined

Noise-induced servo errors in optical clocks utilizing Rabi interrogation

Publiceringsår

2023

Upphovspersoner

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

Abstrakt

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.
Visa mer

Organisationer och upphovspersoner

Teknologiska forskningscentralen VTT Ab

Wallin Anders e Orcid -palvelun logo

Hanhijärvi Kalle

Fordell Thomas

Lindvall Thomas Orcid -palvelun logo

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Journal/Serie

Metrologia

Volym

60

Nummer

4

Artikelnummer

045008

Publikationsforum

63305

Publikationsforumsnivå

2

Öppen tillgång

Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst

Ja

Öppen tillgång till publikationskanalen

Delvis öppen publikationskanal

Licens för förläggarens version

CC BY

Parallellsparad

Nej

Övriga uppgifter

Vetenskapsområden

El-, automations- och telekommunikationsteknik, elektronik

Nyckelord

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

Språk

engelska

Internationell sampublikation

Nej

Sampublikation med ett företag

Nej

DOI

10.1088/1681-7575/acdfd4

Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling

Ja