空间冷原子钟原位探测微波腔设计 |
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引用本文: | 王新文,高源慈,赵剑波,彭向凯,任伟,项静峰,张镇,董功勋,刘亢亢,屈求智,刘亮,吕德胜.空间冷原子钟原位探测微波腔设计[J].中国激光,2019(9). |
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作者姓名: | 王新文 高源慈 赵剑波 彭向凯 任伟 项静峰 张镇 董功勋 刘亢亢 屈求智 刘亮 吕德胜 |
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作者单位: | 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室;中国科学院大学材料科学与光电技术学院;电子科技大学电子科学与工程学院 |
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摘 要: | 高精度空间冷原子钟在基础物理研究、导航定位系统,以及深空探测领域均有重要应用。为此,设计了一种结合激光冷却与原子原位探测方案的新型微波腔,在该微波腔中心可以俘获与冷却铷原子,然后在微重力环境下对冷原子样品开展原子钟操作。该方案相对于已有的空间冷原子钟方案,在减少冷原子损耗、死时间占比和分布腔相移上具有较大的优势。分析了微波腔的详细结构与光学设计,确定了微波腔需要的基本参数,并对微波腔内部的微波磁场进行了仿真分析。在已完成研制的微波腔内开展特性测试,测试与仿真结果说明,所设计微波腔的性能可以满足不确定度优于1×10~(-16)的高精度空间冷原子钟的要求。
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