Исследование шумовых характеристик вертикально-излучающих лазеров с ромбовидной токовой апертурой для применения в компактном квантовом цезиевом магнитометре

Исследована возможность использования вертикально-излучающих лазеров диапазона 895 nm с внутрирезонаторными контактами (ВК-ВИЛ) и ромбовидной оксидной токовой апертурой для создания компактного квантового магнитометра с оптической накачкой газовой ячейки с атомами $^{133}$Cs, работающего в ненулевых магнитных полях, для применения в магнитоэнцефалографических системах. Проведен анализ амплитудных и поляризационных шумов ВК-ВИЛ с различными потерями на вывод излучения и различной шириной спектральной линии в частотном диапазоне от 1 Hz до 100 kHz. Показано, что ВК-ВИЛ с низкими потерями на вывод излучения (малой шириной спектральной линии) обладают поляризационными шумами, сравнимыми с амплитудными шумами. При выходной оптической мощности 0.8 mW и ширине спектральной линии 55 MHz уровень шумов, измеренный в полосе 1 Hz, составляет 148 dB/Hz при частоте 40 kHz. Предельная вариационная чувствительность квантового магнитометра с оптической накачкой с рабочей частотой 40 kHz для исследованных ВК-ВИЛ оценена на уровне 16 fT/$\sqrt{(Hz)}$ для однолучевой $M_{Z}$-схемы и порядка $\sim$11 fT/$\sqrt{(Hz)}$ для двулучевой $M_{X}$-схемы.