基于原位探测的空间冷原子钟的性能分析

论文摘要

在空间微重力环境下,应用激光冷却技术的空间冷原子钟有望获得更高精度的时间频率基准。提出了一种基于原位探测的新型空间冷原子钟方案,在开展冷原子俘获、冷却、选态、两次微波探寻与量子态探测等过程中,冷原子都保持在微波腔中,这种设计可以使单个原子钟的周期更短,微波探寻过程有更大的时间占空比,也能使原子钟的整体结构更加紧凑。在使用Boitier a Vieillissement Ameliore （BVA）晶振作为本振的条件下,从Dick效应与量子投影噪声两方面对原子钟的稳定度进行分析预估,然后分析了影响冷原子钟不确定的来源与估值,结果表明:基于原位探测的空间冷原子钟有望达到5.9×10-14τ-1/2的稳定度以及1×10-16的不确定度,该结果优于当前使用BVA晶振作为本振的其他冷原子微波钟的性能。

论文目录

• 1 引 言
• 2 物理系统结构
• 3 空间冷原子钟的稳定度
•   3.1 Dick效应
•   3.2 量子投影噪声
• 4 不确定度分析
•   4.1 分布式腔相移
•   4.2 微波泄漏频移
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 彭向凯,任伟,项静峰,王新文,刘亮,吕德胜

关键词: 原子与分子物理学,冷原子钟,原位探测,稳定度,不确定度

来源: 光学学报 2019年08期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 仪器仪表工业

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冷原子物理中心,中国科学院大学材料科学与光电技术学院

基金: 国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ09094304),国家自然科学基金(11704391)

分类号: TH714.14

页码: 37-43

总页数: 7

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