新华社武汉1月13日电(记者侯文坤)记者从中国科学院细密丈量科学与技能立异研究院获悉,该院梅刚华研究员团队研制的新型铷原子钟,秒级频率不乱度指标首次入进E-14(百万亿分之一)量级。相干论文近日颁发在国际期刊《电气电子工程师学会仪器与丈量学报》上。
梅刚华先容,频率不乱度是原子钟的焦点指标,直接瓜葛到原子钟的计时精度。铷原子钟是今朝市场据有率较高的原子钟,普遍用于卫星导航、通讯、电力、金融等领域。今朝商用铷原子钟秒级不乱度在E-11到E-12量级程度。
为入一步改善铷原子钟的频率不乱度,研究团队从提高原子旌旗灯号信噪比、下降探访微波的相位噪声以及按捺原子系统的情况敏感性三方面进手,在铷原子钟物理体系设计中,采纳了具备自立常识产权的开槽管微波腔、年夜尺寸铷气泡、高光谱纯度抽运光源以及两重滤光等新技能,显著改善了原子旌旗灯号信噪比。在电路设计中,研究职员采纳了一种新的低相噪频率综合器设计方案,减小了微波电路噪声对铷原子钟频率不乱度的影响。研究职员还操纵密封箱实现物理体系与年夜气情况的断绝,将年夜气情况气压颠簸对铷原子钟频率不乱度的影响减小了一个数目级。基于以上技能,研究团队研制出一种新型铷原子钟原理样机,丈量效果显示,原子钟的秒级频率不乱度为9E-14,百秒级频率不乱度为9E-15。
梅刚华先容,这次技能突破,入一步扩展了我国铷原子钟技能的领先上风,对成长高品质微波振荡器技能以及研制新一代斗极体系星载原子钟具备首要意义。