水銀のドップラー広帯域化温度測定のための調整可能な紫外分光器

Tunable UV spectrometer for Doppler broadening thermometry of mercury.

• Cecilia Clivati
• Stefania Gravina
• Antonio Castrillo
• Giovanni A Costanzo
• Filippo Levi
• Livio Gianfrani

抄録

水銀蒸気中の-結合線上のドップラー広帯域化温度測定のための253.7nmの紫外レーザー分光器を実現した。本研究では、1014.8nmのダイオードレーザーを周期的に配列したニオブ酸リチウム導波路結晶とβ-バリウムホウ酸塩結晶の2段複製を行い、507.4nmダイオードレーザーのインジェクションロックを利用して、1段目の複製後に利用可能な光パワーを増加させることに成功した。我々のセットアップは、吸収プロファイルから原子試料の熱力学的温度を10精度で決定できる分光学的特徴に対応している。実現されたUVレーザー光源は、1×10の相対強度安定性、ガウス形状、および10GHz以上のモードホップフリーの調整可能な範囲を持っています。これらの特徴は、分光学的手法を用いた新しい国際単位系におけるケルビンの実用化に不可欠である。

We realized a UV laser spectrometer at 253.7 nm for Doppler broadening thermometry on the - intercombination line in mercury vapors. Our setup is based on the two-stage duplication of a 1014.8 nm diode laser in a fiber-coupled periodically poled lithium niobate waveguide crystal and a beta-barium borate crystal in enhancement cavity, and we exploit injection locking of a 507.4 nm diode laser to boost the available optical power after the first duplication. Our setup addresses spectroscopic features that allow the thermodynamic temperature determination of the atomic sample from the absorption profile with 10 accuracy. The realized UV laser source has 1×10 relative intensity stability, Gaussian shape, and over 10 GHz mode-hop-free tunable range. These features are crucial for the practical realization of the kelvin in the new International System of Units through a spectroscopic technique.