中国计度院拆建“光钟尽对付频次丈量开放同享

更新时间:2020-05-21   浏览次数:   


  【仪表网 仪表工业】日前,中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)胜利搭开国内首个“光钟绝对频率测量开放共享平台”。该平台旨在收持国内10余家单位近20台光钟的研究任务,逮捕我国时间频率研究和利用全体水平晋升,在行将到来的新一轮“秒”定义变更中作出中国奉献。
   时间单位“秒”是国际单元造(SI)7个基础单位之一,也是长量、电流等单元复现的基础物理量,对迷信研讨和社会生涯硬套宏大。
   今朝,博金冠登陆,铯原子喷泉钟是秒界说的复现安装,最近几年去跟着激光热却和飞秒光梳技术的高速发作,光钟表示出了跨越铯原子喷泉钟2个数目级的潜伏上风,2006年第17次国际时间频率征询委员会(CCTF)集会经由过程了锶原子、锶离子、镱原子、镱离子、汞原子、汞离子、铝离子的光钟频率做为国际时间单位“秒”的次级界说。远多少年,我国锶原子(中国计量科学研究院、中科院国家授时核心)、镱原子(华东师范年夜教、中科院武汉物理与数学研究所)、钙离子(中科院武汉物理与数学研究所)、铝离子(中科院武汉物理与数学研究所、华中科技大学)等光钟研究获得了较猛进展,其频率不肯定度已到达10-16 ~ 10-17量级,估计很快周全进进10-18量级。
   2019年520天下计量日,国际单位制新定义正式实行,修改“秒”定义成为国际计量界的主要议题。国际计量局(BIPM)时间频率咨询委员会(CCTF)及国际单位制咨询委员会(CCU)皆在踊跃推动秒定义建改的探讨。为此,作为我国的国家计量院——中国计量院拆开国内尾个“光钟绝对频率测量开放同享平台”,重面支撑海内相干机构独特尽早与得技术打破,完成高水平光钟绝对频率量值评价,奠基中国在国际秒定义修正中的话语权。
   据懂得,应仄台依靠中国计量院国家秒少基准NIM5和原子时标国度计量基准UTC(NIM),采取两种自力技术体制测量光钟尽对付频率。基于两个丈量成果禁止单盲考证,最年夜水平克制了由测量装备、测量进程、测量前提和数据处置等引进的没有断定性,保证了光频量值溯源的精确取牢靠,频率校准才能最下达E-16量级,该技术目标也是今朝外洋上光钟相对频率测量的最高程度之一。为我国加速摸索光钟驾御氢钟发生下一代时光基准奠基了技巧基本,对扶植我国自力自立、正确可靠的时间频次系统意思深近。
   重要举措措施及技术指导:2台铯原子喷泉基准钟NIM5和NIM6,个中后者频率不确定度劣于5.8E-16,相称于5400万年不好1秒;1套原子时标国家计量基准UTC(NIM),时间稳固度0.16ns/5d,达到了同期国际当先火平;多套高稳定性光纤光频梳拆置,持续锁准时间达30天以上、梳齿线宽达Hz量级,冲破了窄线宽光频梳技术壁垒。
   目前,中国科学院武汉物理与数学研究所2台钙离子光钟、中国科学院上海光机所和华力创通公司各1台铷原子喷泉钟已收至中国计量院昌平院区发展频率测量与比对。(文/图:王玉琢、林弋戈)
 图1 中科院上海光机所跟华力创通公司的两台铷本子喷泉钟正在中国计度院试验室校准
 图 2 中科院武汉物数所的可搬运钙离子光钟在中国计量院校准绝对频率