新的流行原子钟设计达到了最先进的频率稳定

时间:2020-04-26 15:18 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

新的流行原子钟设计达到了最先进的频率稳定

中国研究人员基于一种新设计开发了一种频率稳定度为4.7 x 10-15(104秒)的脉冲光泵浦原子钟(POP)。

这一成就是值得注意的,因为原子钟——通常被认为是最稳定的计时频率标准——是全球导航系统和国际通信服务的关键部件,而频率稳定性是其准确性的关键。

波普原子钟是一个重要的研究重点,因为它们重量轻,并显示出良好的频率稳定性。

这项研究由中国科学院上海光学精密机械研究所(SIOM)的邓建辽领导。研究结果发表在2020年4月21日的《科学仪器评论》上。

“原子钟采用量子力学系统作为‘钟摆’,本地振荡器的频率被锁定在原子能状态之间的转换上,”该论文的通讯作者邓建辽说。原子钟的精度取决于原子跃迁中心的精度和中心频率本身的稳定性。

新设计使用了一个紧凑的光学模块,该模块由一个分布式布拉格反射器(DBR)激光器和一个声光调制器组成。

将物理封装在密封的真空室中,改善了温度控制,也减少了气压效应的负面影响。

邓指出,原子钟“对许多参数的波动很敏感”,因此,优化基于激光的蒸汽电池时钟(如POP时钟)的中长期频率稳定性是一个挑战。

研究表明,新设计的频率稳定度为4.7×10-15(104秒),“可与最先进的POP铷原子钟相媲美”。

研究人员目前正致力于改善平均时间超过104秒的频率稳定性,并寻求进一步降低温度敏感性。

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