芯片级原子钟的研究进展

芯片级原子钟是一种小型、低功耗、高精度的时间频率设备,与微惯性测量组合和卫星导航技术相结合,形成微型导航定位授时单元,可广泛应用于国民经济、军事领域和国家安全等方面。本文介绍了国内外芯片级原子钟的研究进展及现状,阐述了芯片级原子钟研制的难点及需要突破的关键技术,包括微型原子气室制备技术、微机电系统集成技术和芯片级光学频率梳技术等,最后对芯片级原子钟的发展趋势进行了展望。     

尖端科技

先进科技在微观领域的应用层出不穷。美国标准与技术研究院研制出了体积极小的原子钟．新的原子钟大小只有其它原子钟的百分之一。作为商业部的成员．美国标准与技术研究院希望这种尖端技术可以在未来几年中更具量产低成本的芯片原子钟的市场潜力。     

铷原子钟技术对于汞离子钟研制的借鉴性分析

谱灯光抽运被动型铷原子钟具有长寿命、极低的随机频率漂移噪声和较好的短、中期稳定度等显著的优点,在卫星导航定位系统中有着广泛的应用。但是这种铷原子钟的准确度和长期稳定度较差,已经不能满足新一代导航定位系统的要求。离子阱汞离子微波(Hg~+)钟已经达到了主动型氢原子钟的性能指标,与传统铷原子钟相比,具有更加广泛的应用前景。铷原子钟和汞离子微波钟有许多相同点和不同点,对两者差异性进行分析可以借鉴现有铷原子钟的研究,加深对汞离子微波钟工作过程的认识。本文对两者的原理和关键技术进行了比较分析,对汞离子微波钟的发展具有一定的借鉴作用。     

NPL原子钟时间研究小组获得爱丁堡公爵奖

7月16日,在伦敦举行的英国皇家地理学会年度大会上,英国皇家导航学会（RIN）委员会将2014年爱丁堡公爵奖导航技术成就奖颁发给英国国家物理实验室（NPL）,以表彰他们的原子钟长期研究项目。英国皇家导航学会负责人Peter Chapman-Andrews说：＂NPL获得该奖项当之无愧,他们在原子钟研究上有着光荣的历史传统,并且一直处于该项研究的领先水平。     

我国成功发射第五颗新一代北斗导航卫星

正2月1日15点29分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙/远征一号运载火箭,成功发射我国第5颗新一代北斗导航卫星。此次发射标志着北斗系统全球组网又迈出坚实一步。该卫星属地球中圆轨道卫星,采用全新导航卫星专用平台,在星间链路、星载原子钟和下行导航信号等方面采用多项新技术,是我国发射的第21颗北斗导航卫星。据了解,卫星入     

铯束管可重复使用的高性能小型铯原子钟

商品型铯原子钟是守时授时的时间频率标准。本文从工作原理、结构特点和主要特性几方面,介绍了HVC-1商品型铯原子钟。     

NIST 创造新的原子钟稳定性记录

近日．美国国家标准与技术研究院（NIST）的物理学家们在《科学快讯》撰文称其研制的一对镱原子钟试验装置创造了新的原子钟稳定性记录。稳定性是指计时装置计时周期之间差异的程度。若将该镱原子钟视为摆动的钟摆或节拍器．则可以实现从宇宙产生以来的准确计时。     

基于移动通信网络的导航定位体系的探讨

因导航定位有不可替代的作用,本文简要介绍了几种常用的导航定位方法,并对几种常用导航定位系统进行阐述,总结归纳了不同导航定位系统的特点.进而,提出了一种基于移动通信网络基站的低成本、高精度、快速、全球导航定位体现框架,并对其特点、优势和技术可行性进行了讨论.该导航体现框架有望在未来的智能交通、智能机器人、智能物流、智能边...     

世界上最准的钟—原子钟

随着科学技术的进步，人类应用量子跃过这一物理效应，将某种物质的原子在特定能级之间跃迁时辐射的电磁波频率作为标准频率，并用频率导出时间，由此制成“原子钟”。原子钟是目前世界上最准的钟．它的准确度主要取决于微粒子的内部构造和运动，因其构造和运动的频率均极为稳定，所以具有相当高的准确度中国计量科学研究院的原子时计量基准达到了15万年误差1秒，陕西天文台的原子钟可以达到30万年误差1秒，和国际上相比均济身于世界先进行列。因此人们采用原子时做为时间的标准是理所当然的＿原子钟以其极为优异的稳定性和超群的准确度独占…     

英国项目交付用于原子钟的垂直腔面发射激光器

正英国KAIROS项目于2018年启动,专注于开发用于精确计时、不依赖GPS导航和一级时间标准等领域的小型原子钟平台,并得到了英国研究与创新署(UK Research and Innovation)发起的英国量子技术挑战项目(UK National Quantum Technologies Challenge)的部分资助。     

应用于相干布居囚禁原子钟的低相位噪声微波频率综合器

相干布居囚禁(CPT)原子钟作为微波原子钟的一种类型,由于不需要微波谐振腔即可实现微波探询,可极大降低体积和功耗,从而实现芯片级、低功耗的原子钟。CPT原子钟性能指标的主要限制因素之一是微波综合器的相位噪声,为了提升CPT原子钟的性能,研制了一种应用于CPT原子钟的低相位噪声频率综合器。实验结果表明,频率综合器在200Hz处的绝对相位噪声为108dBc/Hz。微波综合器由于Dick效应对原子钟频率稳定度的限制为8.2×10^-14,可以完全满足CPT原子钟的性能指标要求。此频率综合器也可更广泛地用于其它高性能微波原子精密测量系统以及计量标准器。     

环球实用技术

环球实用技术一百万年中误差１秒的原子钟每月误差１秒的钟表进人高级钟表类中。而目前在世界上最尖端的科学研究中．高达１亿倍的高精度，即一百万年中误差仅１秒的惊人精度钟表正在制造。这是由日本通信综合研究所等单位开发的氢（Ｉ】）鼻子放大器原子钟．它与可能放射...     

原子钟在导航星和空间站的应用

２０世纪原子钟的最辉煌应用莫过于由它构成全球定位系统的核心。而６年前刚研制成功的冷原子钟 ,今天又迅速链接至空间应用 ,成为未来新一代的空间频率基准。这些原子钟 ,不仅结构紧凑、可靠性高、寿命长 ,而且具有高性能水平 ,代表着原子钟的顶尖级应用。一、便携式原子钟自２０世纪５０年代发明原子钟以来 ,有三种类别的原子钟以其便携式装置迅速进入工业应用 ,它们分别是铷原子钟、铯原子钟和氢原子钟。原子钟是一种以所用原子内部能级跃迁相应辐射频率为参考标准的频率自动控制装置 ,其实用频率源为压控晶体振荡器（５ＭＨｚ）。原子钟…     

照相体系的过去、现在与未来

照相体系的过去、现在与未来乐凯胶片公司第一胶片厂刘金德１．序言最近，胶片、相机和冲洗加工装置的信息交换愈来愈引人关注，而且不单是胶片、照相机及冲洗部之间交换信息，连用户也参与进来。而几年前，这仅仅是专家之间讨论的问题。那么，导致现在这种局面的原因是什...     

凝结法精准充填原子钟用铷泡工艺参数的研究

因具有计时准确、重量轻、体积小和功耗低等优点,铷原子钟广泛应用于通讯和卫星导航领域,原子钟铷泡中精准的铷量是决定其稳定性和寿命长短的关键因素。采用自行设计制造的玻璃集成器,结合麦克斯韦速率分布规律和Langmuir物质蒸发与凝结理论,研究了凝结法充填铷泡过程中凝结速率和凝结时间等关键工艺参数的控制因素。研究结果表明,可以利用蒸发和凝结理论指导本研究中凝结工艺参数的优化;在设定的条件下,当凝结系数σ取0.016～0.019时,充铷量可以得到较精确地控制。     

芯片相干布居囚禁原子钟

对基于相干布居囚禁（CPT）态原子的芯片级原子钟技术进行了综述,包括CPT原子钟的基本原理、Ramsey?CPT原子钟技术、CPT原子钟的微小型化方案、CPT芯片原子钟的发展等,对其中的关键技术：激光频率调制、Ramsey技术、左右旋圆偏振光泵浦（push?pull）、激光和微波稳频以及微光机电加工系统（MOEMS）等技术进行分析讨论,最终总结出CPT原子钟向着低功耗、芯片化和时钟精度高的方向发展。     

中国传统图案与现代标志设计

在全球经济一体化趋势愈来愈强。网络使地球变得近乎一个“村落”的今天。我们的现代标志设计正在面临世界的竞争。许多以几何学方法创作的拉丁字母已走向雷同，各种标志等视觉传达作品竞相撞车。如何借鉴和发展民族性，地方性的文化传统．以建立起多元化的设计思想格局，引起了人们的极大关注和思考．也成为设计界需要认真面对和思考的一个重要课题。     

地面铷原子钟稳定性和一致性研究

研究了铷原子钟的稳定性和一致性。重点对稳定度的不同表示方法进行了比较,对同一铷原子钟不同寿命时期的稳定性、同一类型多个铷原子钟的稳定性进行了比较,研究了断续工作铷原子钟的频率稳定性、漂移率和一致性。     

美制成迄今最精确原子钟

据英国《每日电讯报》近日报道，美国研究人员宣布，他们已经制造出了迄今最守时的原子钟，该钟3亿年间只差一秒，其精确度是目前原子钟的两倍，     

一种原子钟组加权的优化策略

原子钟组集成技术广泛应用于计时系统中,以保持原子时标的准确性、稳定性和连续性。相同环境下的原子钟之间可能存在一定的相关性,这在一定程度上限制了原子时标性能。从原子钟组与其协方差矩阵的相关性出发,考察了相同环境因素对原子钟频率特性的影响,基于正则化理论设计了一种原子钟组加权方法。将该方法应用于中国计量科学研究院铯钟组,实验表明有效降低了原子钟组的输出频率不稳定性。