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.     

我国新一代量子时间频率基准--激光冷却铯原子喷泉钟的研究取得重大进展

时间频率是国际单位制七个基本量中准确度最高,意义最重大的基准量之一。世界各国一直在持续不断进行高准确度的国家时间频率基准研究。目前中国计量科学研究院(NIM)在科技部基础性专项的支持下,正在进行我国新一代具有国际先进水平的时间频率基准装置——激光冷却铯原子喷泉钟(10-15量级)的研制,并已取得了重大进展。随着科学技术的发展和社会的不断进步,高准确度时间频率计量广泛应用于国民经济的各个领域,如运输、航天、航海、火箭发射等。20世纪末,以高速数字通讯技术、计算机技术和互联网为代表的IT技术带动世界科学技术、工业和经济…     

我国铯原子喷泉钟获准参与驾驭国际标准时间

8月6日和7日,中国计量科学研究院（NIM,以下简称“中国计量院”）先后接到国际时间频率咨询委员会（CCTF）频率基准工作组和国际计量局（BIPM）的通知,由该院研制并运行的“NIM5激光冷却-铯原子喷泉钟”（以下简称NIM5）通过评审,被接收为国际计量局（BIPM）认可的基准钟之一,参与驾驭国际原子时。今后NIM5的数据将刊登在国际计量局每个月向世界发布的权威文件《时间公报》（Circular T）上。     

新一代时间频率基准--激光冷却、操控的铯原子喷泉钟

20世纪50年代发明原子钟以来．原子钟获得愈来愈广泛的工业应用．重要性也愈来愈显著．特别在导航和信息领域。今天知名度很高的“GPS”(导航星全球定位系统)，其控制核心便是原子钟。没有原子钟，远距离定位到几十米、几米、乃至几厘米。根本无法想象；现在的宽带网络，也要用原子钟作为频率时间标准支撑，网络     

激光冷却-铯原子喷泉钟科研成果获国家科技进步一等奖

2月27日，中共中央、国务院在人民大会堂隆重举行国家科学技术奖励大会。党和国家领导人胡锦涛、温家宝、曾庆红、李长春出席大会并为获奖代表颁奖。温家宝代表党中央、国务院在大会上讲话。这次大会授奖项目共329个。中国计量科学研究院研究建立的激光冷却一铯原子喷泉时间频率基准装置荣获国家科技进步一等奖。这是计量院与国家科技进步奖阔别十年后的又一次重逢。再次印证了科研工作者坚守“板凳要坐十年冷”良好学风的重要性。     

NIM的微波-光学频率基准研究——复现米和秒定义

报道中国计量科学研究院(NIM)在微波-光学频率计量研究的新进展:用NIM4激光冷却-铯原子喷泉钟复现国际单位制(SI)时间单位秒(s),用飞秒(FS)光学频率梳间接复现长度单位米(m)并标定稳频激光波长实际实施米定义.NIM4铯原子喷泉钟的不确定度达到5×10-15,飞秒(FS)光梳锁定到NIM4钟控制的氢钟后,其频率不确定度为2.2×10-14.在此基础上讨论铯原子喷泉钟、稳频激光、FS光梳的作用、意义和相互关系.最后简要介绍NIM5铯原子喷泉钟的研究进展和2006年起NIM立题研制锶原子存储光钟.     

激光冷却铯原子喷泉钟科研成果获国家科技进步一等奖

2007年2月27日上午10时,党中央国务院召开的国家科学技术奖励大会在人民大会堂举行,党和国家领导人出席了大会,国务院总理温家宝发表了重要讲话.这次大会奖励共计329项.中国计量科学研究院研究建立的激光冷却-铯原子喷泉时间频率基准装置荣获国家科技进步一等奖.     

基于TA新系统的铯原子喷泉钟与氢钟频差值预估算法的研究

本文提出了一种基于TA系统的铯原子喷泉钟与氢钟频差值的预估算法,该算法根据距预估日期最近几天的频差数据的即时特性外推预估未来的数据.该算法既能使TA(NIM)逼近铯原子喷泉钟输出频率,又能在铯原子喷泉钟停运时连续提供TA(NIM)的值,算法滞后时间仅为一天.用铯原子喷泉钟运行时的实测频差值检验该算法,表明TA(NIM)逼近铯原子喷泉钟,相对频率稳定度达8.63 ×10-15/天.     

NIM的微波－光学频率基准研究 ———复现米和秒定义

报道中国计量科学研究院（NIM）在微波－光学频率计量研究的新进展：用NIM４激光冷却－铯原子 喷泉钟复现国际单位制（SI）时间单位秒（s）,用飞秒（FS）光学频率梳间接复现长度单位米（m）并标定稳频 激光波长实际实施米定义。NIM４铯原子喷泉钟的不确定度达到５×１０－１５,飞秒（FS）光梳锁定到NIM４钟控制的 氢钟后,其频率不确定度为２畅２×１０－１４。在此基础上讨论铯原子喷泉钟、稳频激光、FS光梳的作用、意义和相互 关系。最后简要介绍NIM５铯原子喷泉钟的研究进展和２００６年起NIM立题研制锶原子存储     

NIM铯原子喷泉钟微波频率综合器的研制

为了研制NIM5铯原子喷泉钟系统,在PLL锁相环路、100 MHz干涉开关和倍频链路等技术的基础上,提出了微波综合器的设计和实现方案.介绍了微波综合器设计中的关键技术:利用氢钟提高综合器的长期稳定度、采用微波干涉开关抑制微波泄露频移,以及通过DDS提高综合器的准确度.测试结果表明,该微波综合器在谱纯度、相位噪声和稳定度等指标上均满足设计要求,具有模块化程度高、结构简单的特点,并已成功应用于NIM5铯原子喷泉钟系统中.     

一种由NIM5铯喷泉基准驾驭实现的独立时标TA（NIM）

原子时标TA（NIM）是一个独立时标,其频率由NIM5铯喷泉基准驾驭。产生时标的主钟是一台主动型氢原子钟,铯喷泉基准定期对其测量和校准。时标算法通过预估氢钟将来的频率,补偿过去预估频率与校准频率之差,并评估无校准数据期间的氢钟频率,最终尽可能实现TA（NIM）的频率与NIM5铯喷泉基准保持一致。2007年8月,TA（NIM）开始试运行,2008年6月正式运行。1年多来的数据分析表明,TA(NIM)运行连续可靠,与TAI间的时间稳定度(5天)达到1.2 ns,相对频差为2.0×10^-15。     

实现74 cm铯冷原子喷泉的实验和讨论

中国计量科学研究院NIM4 #激光冷却 铯原子喷泉钟实现了原子云 74cm喷泉 ,得到S N约 2 0 0的荧光飞行时间信号。文中介绍了对NIM4 #钟与上抛 回落 信号探测相关的改进 ,列举了喷泉参数 ,报导了喷泉实验和初步讨论     

NIM4#铯冷原子喷泉钟电子测控系统的研制

本文简要叙述了用于NIM 4 #钟电子测控系统的PC软件的功能及时序控制系统、声光调制器驱动源、微波综合器和微波接口箱的功能和硬件设计。最后较详细叙述了NIM4 #钟数据采集与频率闭环控制比对的过程。