激光是20世紀最偉(wei) 大的發明之一，由於(yu) 其方向性高亮度、單色性和高相幹性，已成為(wei) 科學、工業(ye) 和醫療應用中最通用的工具。其中，具有超窄線寬的超穩激光器在量子光學、精密光譜和基礎物理測量中具有廣泛的應用前景。自1983年首次提出以來，利用超高精細光學諧振腔（精細度現已可達數十萬(wan) ）來壓窄激光線寬的Pound-Drever-Hall (PDH)穩頻技術已成為(wei) 一項壓倒性技術，但其性能的進一步提升不可避免地受限於(yu) 腔長熱噪聲。

為(wei) 解決(jue) 該國際難題，北京大學電子學院陳景標教授課題組利用超低精細度（~2.01，接近最低極限值2）的光學諧振腔實現了一種極壞腔主動光鍾激光，證明了顯著的線寬壓窄效果。主動光鍾由陳景標教授於(yu) 2005年國際首創提出，其工作在壞腔區域，輸出鍾激光頻率取決(jue) 於(yu) 穩定的量子躍遷頻率而非外部參考腔，故能夠有效解決(jue) 傳(chuan) 統被動光鍾裏PDH穩頻係統的腔長熱噪聲問題。

在這項研究中，激光器腔精度接近於(yu) 最低極限值2。利用如此低精細的諧振腔實現激光，並研究其物理原理和機製，證明其在量子精度測量中的獨特優(you) 勢，之前從(cong) 未被報道過。該工作利用7.17 MHz的增益線寬，實現了1.2 kHz的窄線寬激光輸出，實現了優(you) 於(yu) 原子躍遷自然線寬3個(ge) 量級的線寬壓窄效果。實驗上得到腔牽引係數為(wei) 0.0148，是目前連續波主動光鍾激光器的最低值。極壞腔激光的新概念不同於(yu) 傳(chuan) 統激光，這一研究成果為(wei) 實現主動光鍾超窄線寬激光提供了新的技術途徑，有望開啟量子物理的一個(ge) 全新研究領域。

極壞腔激光腔牽引抑製效果

該研究工作在北京大學電子學院陳景標教授領導下完成，北京大學電子學院2021級博士研究生張佳為(wei) 論文第一作者，共同研究人員還包括北京大學電子學院2019級博士生繆健翔、北京大學集成電路學院史田田助理研究員（通訊作者）、國家授時中心於(yu) 得水研究員。該研究得到了國家自然科學基金、科技創新2030―“量子通信與(yu) 量子計算機”重大項目、中國博士後科學基金、溫州重大科技創新重點項目的支持。