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冷原子微波喷泉钟

文章出处:

  • 资料来源:《基于全光纤光学系统的Rb原子喷泉钟研究》,白杨博士,中科院国家授时中心
  • 发表日期:2024年

研究背景/意义:

  • 研究背景:
  • 传统守时原子钟(铯钟、氢钟)存在性能短板:铯钟秒级频率稳定度不足,氢钟频率漂移率较高;而铷原子喷泉钟在秒级频率稳定度上比铯钟高一个量级,频率漂移率比氢钟高一个量级,在国际原子时中平均权重最高,成为守时原子钟的发展趋势。
    铷原子喷泉钟基于激光冷却原子技术,需连续输出标准时间信号,但其无间断运行时间受光学系统制约 —— 传统自由空间光学系统易受温度、振动影响,存在激光失锁、光路偏移等问题,难以满足长期守时需求。

  • 研究意义:
  • 攻克全光纤光学系统集成技术,解决传统光学系统可靠性低、无间断运行时间短的核心痛点,提升铷原子喷泉钟的长期运行能力。
    研制高性能守时铷原子喷泉钟,打破我国守时原子钟依赖进口的 “卡脖子” 难题,实现国家标准时间安全自主运行。
    优化铷原子喷泉钟的频率稳定度(短期、长期)和频率漂移率,为国际原子时(TAI)和协调世界时(UTC)的产生提供更高精度的时间信号支撑,助力卫星导航、精密测量等领域的技术升级。

系统框图及其他重要图表:

搭建清单:

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