Abstract

We demonstrated for the first time (to our knowledge) the characterization of absolute frequency stability of three reference cavities by cross beating three laser beams that are independently locked to these reference cavities. This method shows the individual feature of each reference cavity, while conventional beat note measurement between two cavities can provide only an upper bound. This method allows for numerous applications such as optimizing the performance of the reference cavity for optical clockwork.

© 2009 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
    [CrossRef]
  2. M. Takamoto, F.-L. Hong, R. Higashi, and H. Katori, Nature 435, 321 (2005).
    [CrossRef]
  3. W. H. Oskay, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 94, 163001 (2005).
    [CrossRef]
  4. E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
    [CrossRef]
  5. O.Jennrich, ed., in Proceedings of the 5th International LISA Symposium and the 38th ESLAB Symposium, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 12-15 July 2004 [Spec. Issue Class. Quantum Grav. 22 (2005)].
  6. R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
    [CrossRef]
  7. K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
    [CrossRef]
  8. B. C. Young, F. C. Cruz, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 82, 3799 (1999).
    [CrossRef]
  9. M. Notcutt, L.-S. Ma, J. Ye, and J. L. Hall, Opt. Lett. 30, 1815 (2005).
    [CrossRef]
  10. T. Nazarova, F. Riehle, and U. Sterr, Appl. Phys. B 83, 531 (2006).
    [CrossRef]
  11. S. A. Webster, M. Oxborrow, S. Pugla, J. Millo, and P. Gill, Phys. Rev. A 77, 033847 (2008).
    [CrossRef]
  12. J. Alnis, A. Matveev, N. Kolachevsky, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. A 77, 053809 (2008).
    [CrossRef]
  13. J. E. Gray and D. W. Allan, in Proceedings of the 28th Frequency Control Symposium (IEEE, 1974), p. 243.
  14. T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
    [CrossRef]
  15. L.-S. Ma, P. Jungner, J. Ye, and J. L. Hall, Opt. Lett. 19, 1777 (1994).
    [CrossRef]
  16. A. Premoli and P. Tavella, IEEE Trans. Instrum. Meas. 42, 7 (1993).

2008 (2)

S. A. Webster, M. Oxborrow, S. Pugla, J. Millo, and P. Gill, Phys. Rev. A 77, 033847 (2008).
[CrossRef]

J. Alnis, A. Matveev, N. Kolachevsky, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. A 77, 053809 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

T. Nazarova, F. Riehle, and U. Sterr, Appl. Phys. B 83, 531 (2006).
[CrossRef]

2005 (3)

M. Takamoto, F.-L. Hong, R. Higashi, and H. Katori, Nature 435, 321 (2005).
[CrossRef]

W. H. Oskay, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 94, 163001 (2005).
[CrossRef]

M. Notcutt, L.-S. Ma, J. Ye, and J. L. Hall, Opt. Lett. 30, 1815 (2005).
[CrossRef]

2004 (3)

E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
[CrossRef]

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

1999 (1)

B. C. Young, F. C. Cruz, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 82, 3799 (1999).
[CrossRef]

1994 (1)

1993 (1)

A. Premoli and P. Tavella, IEEE Trans. Instrum. Meas. 42, 7 (1993).

1983 (1)

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Allan, D. W.

J. E. Gray and D. W. Allan, in Proceedings of the 28th Frequency Control Symposium (IEEE, 1974), p. 243.

Alnis, J.

J. Alnis, A. Matveev, N. Kolachevsky, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. A 77, 053809 (2008).
[CrossRef]

Barwood, G. P.

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

Becker, T.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Bergquist, J. C.

W. H. Oskay, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 94, 163001 (2005).
[CrossRef]

B. C. Young, F. C. Cruz, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 82, 3799 (1999).
[CrossRef]

Camp, J.

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

Cruz, F. C.

B. C. Young, F. C. Cruz, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 82, 3799 (1999).
[CrossRef]

Drever, R. W. P.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Dumke, R.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Ford, G. M.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Gill, P.

S. A. Webster, M. Oxborrow, S. Pugla, J. Millo, and P. Gill, Phys. Rev. A 77, 033847 (2008).
[CrossRef]

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

Gray, J. E.

J. E. Gray and D. W. Allan, in Proceedings of the 28th Frequency Control Symposium (IEEE, 1974), p. 243.

Hall, J. L.

M. Notcutt, L.-S. Ma, J. Ye, and J. L. Hall, Opt. Lett. 30, 1815 (2005).
[CrossRef]

L.-S. Ma, P. Jungner, J. Ye, and J. L. Hall, Opt. Lett. 19, 1777 (1994).
[CrossRef]

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Hänsch, T. W.

J. Alnis, A. Matveev, N. Kolachevsky, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. A 77, 053809 (2008).
[CrossRef]

Higashi, R.

M. Takamoto, F.-L. Hong, R. Higashi, and H. Katori, Nature 435, 321 (2005).
[CrossRef]

Hong, F.-L.

M. Takamoto, F.-L. Hong, R. Higashi, and H. Katori, Nature 435, 321 (2005).
[CrossRef]

Hough, J.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Huang, G.

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

Itano, W. M.

W. H. Oskay, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 94, 163001 (2005).
[CrossRef]

B. C. Young, F. C. Cruz, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 82, 3799 (1999).
[CrossRef]

Jungner, P.

Karshenboim, S. G.

E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
[CrossRef]

Katori, H.

M. Takamoto, F.-L. Hong, R. Higashi, and H. Katori, Nature 435, 321 (2005).
[CrossRef]

Kemery, A.

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

Klein, H. A.

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

Kolachevsky, N.

J. Alnis, A. Matveev, N. Kolachevsky, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. A 77, 053809 (2008).
[CrossRef]

Kowalski, F. V.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Lea, S. N.

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

Lipphardt, B.

E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
[CrossRef]

Liu, T.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Lu, Z. H.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Ma, L.-S.

Margolis, H. S.

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

Matveev, A.

J. Alnis, A. Matveev, N. Kolachevsky, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. A 77, 053809 (2008).
[CrossRef]

Millo, J.

S. A. Webster, M. Oxborrow, S. Pugla, J. Millo, and P. Gill, Phys. Rev. A 77, 033847 (2008).
[CrossRef]

Munley, A. J.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Nazarova, T.

T. Nazarova, F. Riehle, and U. Sterr, Appl. Phys. B 83, 531 (2006).
[CrossRef]

Notcutt, M.

Numata, K.

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

Oskay, W. H.

W. H. Oskay, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 94, 163001 (2005).
[CrossRef]

Oxborrow, M.

S. A. Webster, M. Oxborrow, S. Pugla, J. Millo, and P. Gill, Phys. Rev. A 77, 033847 (2008).
[CrossRef]

Peik, E.

E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
[CrossRef]

Premoli, A.

A. Premoli and P. Tavella, IEEE Trans. Instrum. Meas. 42, 7 (1993).

Pugla, S.

S. A. Webster, M. Oxborrow, S. Pugla, J. Millo, and P. Gill, Phys. Rev. A 77, 033847 (2008).
[CrossRef]

Riehle, F.

T. Nazarova, F. Riehle, and U. Sterr, Appl. Phys. B 83, 531 (2006).
[CrossRef]

Schnatz, H.

E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
[CrossRef]

Schneider, T.

E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
[CrossRef]

Stejskal, A.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Sterr, U.

T. Nazarova, F. Riehle, and U. Sterr, Appl. Phys. B 83, 531 (2006).
[CrossRef]

Szymaniec, K.

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

Takamoto, M.

M. Takamoto, F.-L. Hong, R. Higashi, and H. Katori, Nature 435, 321 (2005).
[CrossRef]

Tamm, C.

E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
[CrossRef]

Tavella, P.

A. Premoli and P. Tavella, IEEE Trans. Instrum. Meas. 42, 7 (1993).

Udem, Th.

J. Alnis, A. Matveev, N. Kolachevsky, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. A 77, 053809 (2008).
[CrossRef]

Walther, H.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Wang, L. J.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Wang, Y. H.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Ward, H.

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

Webster, S. A.

S. A. Webster, M. Oxborrow, S. Pugla, J. Millo, and P. Gill, Phys. Rev. A 77, 033847 (2008).
[CrossRef]

Ye, J.

Young, B. C.

B. C. Young, F. C. Cruz, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 82, 3799 (1999).
[CrossRef]

Zhang, J.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Zhao, Y. N.

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (3)

T. Nazarova, F. Riehle, and U. Sterr, Appl. Phys. B 83, 531 (2006).
[CrossRef]

T. Liu, Y. H. Wang, R. Dumke, A. Stejskal, Y. N. Zhao, J. Zhang, Z. H. Lu, L. J. Wang, T. Becker, and H. Walther, Appl. Phys. B 87, 227 (2007).
[CrossRef]

R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
[CrossRef]

IEEE Trans. Instrum. Meas. (1)

A. Premoli and P. Tavella, IEEE Trans. Instrum. Meas. 42, 7 (1993).

Nature (1)

M. Takamoto, F.-L. Hong, R. Higashi, and H. Katori, Nature 435, 321 (2005).
[CrossRef]

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. A (2)

S. A. Webster, M. Oxborrow, S. Pugla, J. Millo, and P. Gill, Phys. Rev. A 77, 033847 (2008).
[CrossRef]

J. Alnis, A. Matveev, N. Kolachevsky, Th. Udem, and T. W. Hänsch, Phys. Rev. A 77, 053809 (2008).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (4)

W. H. Oskay, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 94, 163001 (2005).
[CrossRef]

E. Peik, B. Lipphardt, H. Schnatz, T. Schneider, C. Tamm, and S. G. Karshenboim, Phys. Rev. Lett. 93, 170801 (2004).
[CrossRef]

K. Numata, A. Kemery, and J. Camp, Phys. Rev. Lett. 93, 250602 (2004).
[CrossRef]

B. C. Young, F. C. Cruz, W. M. Itano, and J. C. Bergquist, Phys. Rev. Lett. 82, 3799 (1999).
[CrossRef]

Science (1)

H. S. Margolis, G. P. Barwood, G. Huang, H. A. Klein, S. N. Lea, K. Szymaniec, and P. Gill, Science 306, 1355 (2004).
[CrossRef]

Other (2)

O.Jennrich, ed., in Proceedings of the 5th International LISA Symposium and the 38th ESLAB Symposium, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 12-15 July 2004 [Spec. Issue Class. Quantum Grav. 22 (2005)].

J. E. Gray and D. W. Allan, in Proceedings of the 28th Frequency Control Symposium (IEEE, 1974), p. 243.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Metrics