光钟的频率稳定度和不确定度达到了10-18量级,使其有望成为下一代的时间频率标准,并可能用来重新定义国际单位“秒”.时间尺度作为准确、连续标记时间流逝过程的基准,是高精度时间产生的基础.时间尺度的产生需要依赖连续稳定运行的原子...光钟的频率稳定度和不确定度达到了10-18量级,使其有望成为下一代的时间频率标准,并可能用来重新定义国际单位“秒”.时间尺度作为准确、连续标记时间流逝过程的基准,是高精度时间产生的基础.时间尺度的产生需要依赖连续稳定运行的原子钟,而光钟作为实验室原型设备,一般不能连续运行,因此光钟参与时间尺度计算是个难点问题.提出将Vondrak-Cepek组合滤波算法应用在光钟与氢钟联合计算的时间尺度,以解决间歇运行的光钟参与时间尺度计算的难点问题.首先利用氢钟的时差数据,采用ALGOS算法计算获得连续稳定的氢钟时间尺度.其次利用Vondrak-Cepek组合滤波算法将氢钟时间尺度与光钟的数据综合,获得光钟参与计算的联合时间尺度.最终试验结果证明, Vondrak-Cepek组合滤波算法有效提升光钟与氢钟联合时间尺度的性能,该时间尺度与协调世界时(Coordinated Universal Time, UTC)的时间偏差达到亚纳秒量级.展开更多
简要介绍了新型CPT(Coherent population trapping,相干布局囚禁)原子频标及光频标的基本原理和研究进展。被动型CPT铷原子钟物理部分的目前体积可控制在100cm^3以内,功耗1W左右,其稳定度为4×10^(-11)τ^(-1/2)(τ为测量取样的时...简要介绍了新型CPT(Coherent population trapping,相干布局囚禁)原子频标及光频标的基本原理和研究进展。被动型CPT铷原子钟物理部分的目前体积可控制在100cm^3以内,功耗1W左右,其稳定度为4×10^(-11)τ^(-1/2)(τ为测量取样的时间间隔)。CPT原理的铯原子频标的物理部分体积减小到1cm^3,功率减小到30mW,稳定度为6×10^(-10)τ^(-1/2),成为当今体积最小、功耗最低的原子钟。随着飞秒激光梳状发生器技术的发展,已将传统的谐波光频链的体积从几间实验室缩小到1.2×1.0m^2的光学平台上,它与光频测量技术的结合,使微波频标与光频标联系起来,建立了光钟,它的稳定性可以从现在的10^(-116)的水平提高到10^(-18)乃至10^(-22)水平,成为当前最精密的时间计量仪器。展开更多
文摘光钟的频率稳定度和不确定度达到了10-18量级,使其有望成为下一代的时间频率标准,并可能用来重新定义国际单位“秒”.时间尺度作为准确、连续标记时间流逝过程的基准,是高精度时间产生的基础.时间尺度的产生需要依赖连续稳定运行的原子钟,而光钟作为实验室原型设备,一般不能连续运行,因此光钟参与时间尺度计算是个难点问题.提出将Vondrak-Cepek组合滤波算法应用在光钟与氢钟联合计算的时间尺度,以解决间歇运行的光钟参与时间尺度计算的难点问题.首先利用氢钟的时差数据,采用ALGOS算法计算获得连续稳定的氢钟时间尺度.其次利用Vondrak-Cepek组合滤波算法将氢钟时间尺度与光钟的数据综合,获得光钟参与计算的联合时间尺度.最终试验结果证明, Vondrak-Cepek组合滤波算法有效提升光钟与氢钟联合时间尺度的性能,该时间尺度与协调世界时(Coordinated Universal Time, UTC)的时间偏差达到亚纳秒量级.
文摘简要介绍了新型CPT(Coherent population trapping,相干布局囚禁)原子频标及光频标的基本原理和研究进展。被动型CPT铷原子钟物理部分的目前体积可控制在100cm^3以内,功耗1W左右,其稳定度为4×10^(-11)τ^(-1/2)(τ为测量取样的时间间隔)。CPT原理的铯原子频标的物理部分体积减小到1cm^3,功率减小到30mW,稳定度为6×10^(-10)τ^(-1/2),成为当今体积最小、功耗最低的原子钟。随着飞秒激光梳状发生器技术的发展,已将传统的谐波光频链的体积从几间实验室缩小到1.2×1.0m^2的光学平台上,它与光频测量技术的结合,使微波频标与光频标联系起来,建立了光钟,它的稳定性可以从现在的10^(-116)的水平提高到10^(-18)乃至10^(-22)水平,成为当前最精密的时间计量仪器。
