美国NIST成功验证下一代芯片级原子钟架构

【据美国国家行业标准与技术性研究室网址今年5月17日报导】美国国家行业标准与技术性研究室(NIST)在美国加州理工大学、斯坦福学校和Charles Stark Draper试验室的帮助下，利用硅集成ic光子美容学集成化技术性，生产制造出了芯片级原子钟，取得成功认证了下一代紧凑电子光学原子钟构架。NIST芯片级原子钟包含三个集成ic及外场的电子器件和激光设备，其规格比一般的原子钟小许多。三个关键集成ic选用与计算机芯片同样微生产加工方法，适用与电子器件和电子光学元器件的进一步集成化，且能够 大批量生产，一个是管束铷原子的小型玻璃器皿、利用铷原子震动出示时钟标准，另2个頻率梳集成ic承担将铷原子的电子光学高频率震动变换为广泛运用的微波加热頻率。

规范的原子钟是根据铯原子的当然震动，工作中在微波加热頻率，而NIST的电子光学原子钟工作中在太赫兹技术頻率，因而具备高些的精密度，转化成的时钟数据信号頻率为22GHz，每4000秒的偏差是17万亿元分之一，精密度比现阶段微波加热原子钟高约100倍，假如选用低噪音激光器，精密度还可进一步提高。NIST的电子光学原子钟的关键集成ic的功率现阶段只能275毫瓦，将来利用更繁杂的光学集成化技术性规格还能够进一步变小用以手执机器设备，最后可能替代现阶段用以网站导航、网络通信及其通讯卫星时钟备份文件的传统式震荡器。此项科学研究获得了美国DARPA和“集成ic上的NIST”新项目的支助，有关毕业论文《Architecture for the photonic integration of an optical atomic clock》已在Optica刊物上发布。