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203所開展光頻原子鐘研究

發(fā)布時(shí)間：2021-09-17 作者：薛瀟博、吳巍來源：瀏覽：2977

近兩年，航天科工203所開始從事光頻原子鐘研究。光頻原子鐘采用原子（離子）的光頻率躍遷參考，是下一代原子鐘技術(shù)，穩(wěn)定度和不確定度好。

根據(jù)應(yīng)用方式的不同，原子鐘可分為基準(zhǔn)鐘和守時(shí)鐘。基準(zhǔn)鐘是“秒”定義的復(fù)現(xiàn)裝置，能夠輸出標(biāo)準(zhǔn)頻率。也正是由于對頻率的極高要求，通常情況下基準(zhǔn)鐘更為復(fù)雜，并經(jīng)常需要科研人員調(diào)試維護(hù)，否則難以長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。

守時(shí)鐘是實(shí)現(xiàn)時(shí)間連續(xù)不間斷產(chǎn)生和保持的原子鐘，它要求在工作周期內(nèi)時(shí)間和頻率的產(chǎn)生不中斷、不跳變，需要具有很好的短期穩(wěn)定度、長期穩(wěn)定度和連續(xù)運(yùn)行能力。守時(shí)鐘和基準(zhǔn)鐘協(xié)調(diào)運(yùn)行，形成了當(dāng)前基準(zhǔn)鐘駕馭守時(shí)鐘的時(shí)間頻率體系。全世界的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的，稱為協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC），是通過對原子時(shí)（TAI）進(jìn)行閏秒操作得到。目前國際原子時(shí)的產(chǎn)生與保持通過鐘組實(shí)現(xiàn)，包括10多臺基準(zhǔn)原子鐘和680多臺守時(shí)原子鐘。

光頻原子鐘是近年來快速發(fā)展的研究方向，相對于傳統(tǒng)微波原子鐘，它利用原子（離子）在光學(xué)波段的躍遷輻射，穩(wěn)定度、不確定度明顯提升，可以預(yù)期光頻基準(zhǔn)鐘和守時(shí)鐘的發(fā)展將對下一代導(dǎo)航定位、時(shí)間保持等應(yīng)用方向產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，將整體提升國家時(shí)頻體系的守時(shí)能力，增強(qiáng)引力波探測等前沿科學(xué)的研究水平。