中評社北京1月14日電／據新華社報導，記者從中國科學院精密測量科學與技術創新研究院獲悉，該院梅剛華研究員團隊研製的新型銣原子鐘，秒級頻率穩定度指標首次進入E－14（百萬億分之一）量級。相關論文近日發表在國際期刊《電氣電子工程師學會儀器與測量學報》上。
梅剛華介紹，頻率穩定度是原子鐘的核心指標，直接關係到原子鐘的計時精度。銣原子鐘是目前市場占有率較高的原子鐘，廣泛用於衛星導航、通信、電力、金融等領域。目前商用銣原子鐘秒級穩定度在E－11到E－12量級水平。
為進一步改善銣原子鐘的頻率穩定度，研究團隊從提高原子信號信噪比、降低探尋微波的相位噪聲和抑制原子體系的環境敏感性三方面入手，在銣原子鐘物理系統設計中，採用了具有自主知識產權的開槽管微波腔、大尺寸銣氣泡、高光譜純度抽運光源和雙重濾光等新技術，顯著改善了原子信號信噪比。在電路設計中，研究人員採用了一種新的低相噪頻率綜合器設計方案，減小了微波電路噪聲對銣原子鐘頻率穩定度的影響。研究人員還利用密封箱實現物理系統與大氣環境的隔離，將大氣環境氣壓波動對銣原子鐘頻率穩定度的影響減小了一個數量級。基於以上技術，研究團隊研製出一種新型銣原子鐘原理樣機，測量結果顯示，原子鐘的秒級頻率穩定度為9E－14，百秒級頻率穩定度為9E－15。
梅剛華介紹，此次技術突破，進一步擴大了我國銣原子鐘技術的領先優勢，對發展高品質微波振蕩器技術和研製新一代北斗系統星載原子鐘具有重要意義。 |
