我国首台CPT原子钟样机在武汉研制成功

我国首台相干布居陷俘（CPT）原子钟样机最近在中科院武汉物理与数学研究所研制成功。因其特殊原理，CPT原子钟微型化可达到1cm^3体积和功耗30mW的水平     

不同原子频标的物理工作原理对比

本文主要介绍了氢钟、铷钟、铯钟等几种主要原子频标的物理工作原理、性能、工作与应用领域与研究进展;并将介绍了基于CPT(coherentpopulationtrapping)现象研制的芯片级原子钟;最后简述了原子钟的主要应用需求与发展趋势。     

小波包分解算法及Kalman滤波进行原子钟信号消噪的比较

高精度时间在国防、科研等领域正在发挥着日益重要的作用,而要提高计算原子时的准确度,消除原子钟信号的噪声是关键的步骤之一.为此,本文利用小波包分解算法对原子钟信号进行了必要的消噪处理,这样我们得到了平稳的原子钟信号,利用这些数据重新计算国家授时中心原子时TA(NTSC),计算结果表明经过消噪处理提高了TA(NTSC)稳定度和准确度;在文中还采用了目前用的比较多的Kalman滤波算法与之进行了比较,结果显示根据滤波强度的不同,此两种算法都可以达到所需要求.     

用Kalman滤波器对原子钟进行控制

介绍了一种利用Kalman滤波器进行原子钟控制的方法, 并对此方法作了改进, 可以把一个原子钟的相位——时间非常精确地控制到时间标准上. 最后, 利用国家授时中心的实测数据对这种方法作了验证, 证明这种方法切实可行, 控制后原子钟与所选择的参数钟UTC(NTSC)的最大钟差不大于10ns.     

守时型原子钟及其应用

时间服务工作包括守时和授时两个主要的方面,而原子钟是守时系统的基础,原子时的准确度和稳定度主要取决于守时钟的数量和个体钟的性能指标.本文就原子钟在当前守时工作(主要是国际标准时间UTC产生)中的应用做简要的描述;对国家授时中心守时钟做简要的统计和分析.     

NIM4#激光冷却-铯原子喷泉钟--新一代国家时间频率基准

中国计量科学研究院NIM4#冷原子喷泉钟自2003 年8月起已经稳定运行6个月,并于2003年9～12月期间完成了系统频率偏差评定.文中介绍NIM4#钟的喷泉实验、微波频率锁定和对其主要频率特性的实验研究.实验和分析表明,NIM4#钟频率稳定性达8×10-13τ-1/2,复现性达5 ×10-15,频偏评定不确定度达8.5 ×10-15.作为旁证,NIM4#与中国计量科学研究院原子时TA(NIM)进行了120天比对,频率偏差在误差范围之内.     

迄今最精确时钟:50亿年误差不到一秒

正美国研制出一种精准异常的原子钟,它在比地球年龄还长的50亿年间既不会慢,也不会快,哪怕一秒钟。这个"锶晶格钟"的精准度比以前的世界纪录保持者——美国国家标准与技术研究所(NIST)的量子逻辑时钟高50%。它的稳定性也令人难以置信,每一次嘀嗒计时都与所有其他时间刻度相符。这个时钟是由来自美     

低功耗芯片级原子钟物理系统热分析北大核心

对一种基于玻璃隔热桥结构芯片级原子钟物理系统进行了热学分析。通过理论方法对真空下无封装外壳物理系统各个导热路径进行了分析,同时用有限元方法分析了镀金涂层对其功耗的影响,并且进行了实验验证。实验表明:无封装外壳情况下,在工作区部分外表面镀金涂层可以使物理系统总功耗从93.6 mW降低到72.4 mW,实验值与有限元仿真结果一致。最后对真空下有封装外壳物理系统进行了有限元仿真,仿真结果表明:给工作区部分外表面镀金涂层物理系统盖上封装外壳,可以使物理系统总功耗降低至57.2 mW,在基座和封装外壳内表面都镀上金涂层可以使物理系统总功耗进一步降低至34.8 mW。     

芯片级原子钟的气密性能分析

基于相干布居囚禁(CPT)原理芯片级原子钟(CSAC)原子腔体积小、采用微电子机械系统硅-玻璃键合工艺制造,其气密性是决定CSAC寿命的关键因素。本文提出了"多层缓冲原子腔"方案大幅度提高原子腔的气密性能,从而提高CPT CSAC的稳定性和寿命。建立了一个"毛细管等效气流模型"模拟多层缓冲原子腔的泄漏以分析原子腔的气密性能,应用Matlab仿真对比了单层密封、多层密封、添加保护腔等不同方式下气密性能的改善幅度。仿真结果验证了"多层缓冲原子腔"在提高CPT CSAC物理系统气密性能方面的可行性和有效性,为原子腔的设计提供指导。     

MEMS振荡器与石英技术

严格根据应用情况选择合适类型 从简单的精度约30 000ppm的R C振荡器,到精度优于0.001ppb的原子钟,有很多满足不同应用要求的时钟选项.多年以来,体声波(BAW)晶体振荡器可用以满足大多数要求,它提供的精度在10ppm范围内.精度低一些的选择,如SAW振荡器、陶瓷振荡器以及IC振荡器,它们各自具有其满足特定需求的优势.