研究方向:
1.单个铝离子光频标
2.可搬运钙离子光频标
研究意义:
1. 近年来,卫星导航定位系统在世界各国国防和国民经济发挥着越来越重要的作用。我国目前也在组建自己的全球定位系统-北斗导航定位系统。导航定位系统的导航和定位精度取决于系统中的原子钟,特别是星载原子钟,因此高精度原子钟的使用具有极大的军事、经济和社会效应。目前单个铝离子光频标的系统不确定度已经降至8.6E-18,是目前原子频标能够达到的最小不确定度,比当今性能最好的銫喷泉微波钟的不确定度低了一个多量级。因此,研究并实现单个铝离子光频标的工程应用不仅能大大提高北斗导航系统的性能,为我国的国防和经济建设提供保障,而且该频标还很可能代替銫喷泉微波钟成为下一代SI秒定义钟。
2. 钙离子光频标凭借其相对简单的实现构架以及较好的性能指标成为实用化光频标的首选对象。实现可搬运钙离子光频标便于异地开展高精度的原子钟比对和校频实验,同时可以为我国北斗定位导航系统的地面时间系统提供服务。
研究内容:
1. 研究组以实现单个铝离子光频标的工程应用为最终目的。前期以实现单个铝离子光频标原理样机为研制任务,着重掌握实现铝离子光频标原理样机中的各种关键技术,包括离子囚禁技术、协同冷却技术、超窄线宽激光技术、量子逻辑谱技术、光频锁定以及测量技术等,同时完成小型化、轻量化的设计论证工作。中后期以实现单个铝离子光频标的工程样机为研制任务,以及进一步探索该类频标系统不确定度能够达到的指标极限,开展单个铝离子光频标的寿命、可靠性以及空间环境适应性研究,同时实现该频标的小型化和轻量化。
2. 研究组以实现单个钙离子光频标的工程应用为最终目的。在已实现单个钙离子光频标原理样机基础上,设计并实现组成钙离子光频标的囚禁单离子模块,稳频激光器模块,超窄线宽钟激光器本征振荡模块,飞秒光梳测量模块和伺服与控制模块进行小型化、轻量化以及一体化。同时进行该可搬运光频标的寿命以及可靠性研究。