微细胞原子钟采用激光电流激活功率调制,在1天的时间内稳定在10~12个范围.

科学领域:

• 物理 物理学 物理
• 原子物理 原子物理
• 计量学 计量学是一门学科.

背景情况:

• 原子钟对于计时和导航至关重要.
• 微细胞原子钟提供了小型化潜力.
• 连贯人群捕获 (CPT) 和拉姆齐光谱是关键技术.

研究的目的:

• 介绍一个新的连贯人群捕获 (CPT) 微细胞原子钟.
• 使用对称自动平衡拉姆齐 (SABR) 光谱学来提高时钟性能.
• 为了证明集成,高稳定性芯片规模原子钟的可行性.

主要方法:

• 通过基于直流的功率调制来实现脉冲SABR序列的实现,这是一种垂直腔表面发射激光.
• 使用单个基于FPGA的数字电子板控制SABR序列.
• 原子信号检测窗口的实时跟踪,用于精确的时钟操作.

主要成果:

• 获得的时钟频率灵敏系数低于传统的拉姆齐-CPT光谱学.
• 测量时钟频率依赖于激光功率,微波功率,激光频率和检测窗口时间.
• 在1秒内显示了8×10−10的艾伦偏差,平均在1天内达到10−12范围.

结论:

• SABR-CPT微细胞原子钟显示了降低的光转移灵敏度和增强的长期稳定性.
• 开发的技术支持芯片规模原子钟的发展.
• 这项工作为下一代小型化和高性能计时器件铺平了道路.