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国家授时中心的新型原子钟-CPT maser 铷原子钟研究取得突破性进展
文章来源: 发布时间:2008-07-04 字体大小:【

   
    CPT原子钟是基于相干布居囚禁CPT(Coherent Population Trapping)理论实现的新概念原子钟。用微波信号控制两束相干激光束的频差,应用激光场与原子三能级系统相互作,无需传统原子钟的原子态选择系统,将微波频率锁定在原子基态超精细能级间的跃迁频率上,从而获得高精度的标准频率信号输出。光频移是限制传统铷钟性能提高的主要因素,CPT原子钟在理论上没有一级光频移问题。基于CPT理论可实现两种类型的原子钟,其中,通过测量透射激光强度(EIT信号)实现的被动型原子钟具有重量轻、功耗低等特点,有望发展成为微型原子钟,可应用于数据通信等领域。我国研究人员已实现了该类型原子钟原理样机。应用原子相干微波射信号功率(maser信号)与激光束频率差的关系作为鉴频信号可实现主动型原子钟,其稳定度性能指标有着明显优势,如果作为星载原子钟应用于空间导航定位系统,可以提高导航定位精度,延长星载钟自主运行周期及其寿命等优点。CPT maser铷原子钟的研究在欧美各国受到广泛重视重视,被选定为Galileo卫星导航定位系统的下一代星载钟在研制。在中国科学院的资助下,近日,在国家授时中心开展的CPT maser 铷原子钟研究取得了突破性进展,继意大利国家计量研究院后,在国内首次获得CPT maser的标志信号—原子相干微波辐射信号。
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