10^-18の不安定性を持つマイクロ波周波数に対するコヒーレント光学クロックダウン変換

科学分野:

• メトロロジー
• 原子物理学
• 信号処理

背景:

• 光学的な原子時計は 現在のマイクロ波標準よりも高い安定性と精度を提供します.
• レーダーやナビゲーション 通信に不可欠な既存の電子システムは 安定性の低いマイクロ波源によって制限されています
• 光学的な時計と電子的な領域の性能のギャップを埋めることは,技術的進歩にとって不可欠です.

研究 の 目的:

• 光学的な原子時計の高性能を 電子領域に移すため
• 光学時計の相を 忠実に複製するマイクロ波信号を生成する
• 時間の拡散,ナビゲーション,インターフェロメトリックイメージングにおける新しいアプリケーションを可能にします.

主な方法:

• 2つの独立した光電子信号発生器を比較する.
• 最先端のフェーズ追跡技術を使っている
• 発生したマイクロ波信号の周波数不安定性を特徴づける.

主要な成果:

• 10ギガヘルツのマイクロ波信号と 光学時計の相追跡を証明した
• 電子領域で 1 × 10 ^{18 の絶対分数周波数不安定を達成した.}
• 微波信号の光学クロック・フェーズを 正確に再現した.

結論:

• 開発された方法は,光学的時計の性能を電子領域にうまく転送します.
• この技術は,実用的なアプリケーションのための光学時計の可能性を大幅に高めています.
• 精度の高い時間拡散,強化されたナビゲーションシステム,および長期ベースラインのインターフェロメトリックイメージングのための新しい道を開きます.