检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2015年第16期64卷 56-64页

作者：阮军王叶兵常宏姜海峰刘涛董瑞芳张首刚中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院时间频率基准重点实验室西安710600

时间频率基准装置——铯原子喷泉钟,在标准时间产生和保持、基础物理研究中发挥了重要的作用.介绍了铯原子喷泉钟的工作原理,对影响其性能的各项噪声源和频移项给出了分析,影响频率稳定度性能的主要因素为Dick效应相关的原子团装载时间... 详细信息

时间频率基准装置——铯原子喷泉钟,在标准时间产生和保持、基础物理研究中发挥了重要的作用.介绍了铯原子喷泉钟的工作原理,对影响其性能的各项噪声源和频移项给出了分析,影响频率稳定度性能的主要因素为Dick效应相关的原子团装载时间、微波激励源相位噪声和探测激光的频率噪声,影响频率不确定性能主要频移项为:黑体辐射频移、冷原子碰撞频移、腔相位分布频移和微波泄露频移;总结和比较了当前具有先进性能的铯原子喷泉钟采用的技术;介绍了铯原子喷泉钟的主要应用方向、空间冷原子铯钟的研制情况和光学频率原子钟进展.

关键词：铯原子喷泉钟频率稳定度频率不确定度光学频率原子钟

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绝热跃迁方法测量铯喷泉钟冷原子碰撞频移

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物理学报 2020年第14期69卷 73-80页

作者：管勇刘丹丹王心亮张辉施俊如白杨阮军张首刚中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室西安710600 中国科学院大学北京100049

冷原子碰撞频移是限制铯原子喷泉钟频率不确定度性能的主要因素之一.在使用外推法测量冷原子碰撞频移时,制备密度均匀成比例的原子团是减小系统误差的关键.绝热跃迁方法可以用来实现均匀跃迁比例,均匀度可达10–3.通过理论分析Bloch矢... 详细信息

冷原子碰撞频移是限制铯原子喷泉钟频率不确定度性能的主要因素之一.在使用外推法测量冷原子碰撞频移时,制备密度均匀成比例的原子团是减小系统误差的关键.绝热跃迁方法可以用来实现均匀跃迁比例,均匀度可达10–3.通过理论分析Bloch矢量的演化,导出了误差满足的方程,实验测量了不同参数对跃迁几率的影响,印证了理论分析.在此基础上可以优化实验参数并评估原子有效密度比的不确定度,实现了冷原子碰撞频移的高精度测量.

关键词：铯原子喷泉钟冷原子碰撞频移绝热跃迁方法

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用于光频传递的通信波段窄线宽激光器研制及应用?

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物理学报 2015年第19期64卷 190601-1-190601-7页

作者：焦东东高静刘杰邓雪许冠军陈玖朋董瑞芳刘涛张首刚中国科学院国家授时中心，西安 710600 中国科学院大学，北京 100049 中国科学院时间频率基准重点实验室，西安 710600 中国科学院国家授时中心，西安 710600 中国科学院时间频率基准重点实验室，西安 710600

通信波段窄线宽激光器在基于光纤的光学频率传递中有着重要应用.本文报道了1550 nm超窄线宽光纤激光器的研制及其在光学频率传递中的初步应用结果.利用一台激光光源,分别锁定到两个参考腔上(精细度分别为344000和296000),锁定后经拍频... 详细信息

通信波段窄线宽激光器在基于光纤的光学频率传递中有着重要应用.本文报道了1550 nm超窄线宽光纤激光器的研制及其在光学频率传递中的初步应用结果.利用一台激光光源,分别锁定到两个参考腔上(精细度分别为344000和296000),锁定后经拍频比对测得单台激光线宽优于1.9 Hz,秒级频率稳定度为1.7×10?14,优于国内同类报道.将研制的超窄线宽激光器用于光纤光学频率传递,在50 km光纤盘上实现了7.5×10?17/s的传递稳定度,较采用商用光纤激光器提高了3.2倍。

关键词：时间频率窄线宽激光光学频率传递

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光梳主动滤波放大实现锶原子光钟二级冷却光源

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物理学报 2018年第8期67卷 39-45页

作者：徐琴芳尹默娟孔德欢王叶兵卢本全郭阳常宏中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室西安710600 中国科学院大学北京100049

提出一种结合注入锁定技术的主动滤波放大方法,将光梳直接注入锁定至光栅外腔半导体激光器,产生窄线宽激光光源,该光源可以用于锶原子光钟二级冷却.实验中,将中心波长为689 nm,带宽为10 nm的光梳种子光源注入689 nm光栅式外腔半导体激光... 详细信息

提出一种结合注入锁定技术的主动滤波放大方法,将光梳直接注入锁定至光栅外腔半导体激光器,产生窄线宽激光光源,该光源可以用于锶原子光钟二级冷却.实验中,将中心波长为689 nm,带宽为10 nm的光梳种子光源注入689 nm光栅式外腔半导体激光器,通过半导体增益光谱与半导体光栅外腔,从飞秒光梳的多个纵模梳齿中挑选出一个纵模模式来进行增益放大,再通过模式竞争,实现单纵模连续光输出;同时,光梳的重复频率锁定在线宽为赫兹量级的698 nm超稳激光光源上,因此,注入锁定后输出的窄线宽激光也继承了超稳激光光源的光谱特性.利用得到的输出功率为12 mW的689 nm窄线宽激光光源实现了88Sr原子光钟的二级冷却过程,最终获得温度为3μK,原子数约为5×10~6的冷原子团.该方法可拓展至原子光钟其他光源的获得,从而实现原子光钟的集成化和小型化.

关键词：光梳注入锁定窄线宽激光器锶原子光钟

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锶热原子束二维准直的动力学过程的蒙特卡罗模拟及实验研究

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物理学报 2013年第15期62卷 155-161页

作者：丛东亮许朋王叶兵常宏中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室西安710600 中国科学院大学北京100049

在考虑随机因素的情况下,应用蒙特卡罗方法在理论上详细研究了锶原子束二维激光准直的动力学过程.综合考虑原子横向发散角、初始原子位置、纵向速度分布、同位素等因素,获得了激光二维准直后的原子横向空间分布的模拟结果以及随准直光... 详细信息

在考虑随机因素的情况下,应用蒙特卡罗方法在理论上详细研究了锶原子束二维激光准直的动力学过程.综合考虑原子横向发散角、初始原子位置、纵向速度分布、同位素等因素,获得了激光二维准直后的原子横向空间分布的模拟结果以及随准直光失谐、光功率等参量因素的变化.通过与实验数据比较,理论值和实验值很好相符,显示蒙特卡罗方法可以精确地描述锶原子束二维准直的动力学过程.为原子束激光二维准直的精确控制,高精度原子钟系统的优化,提供了一种理论分析方法.

关键词：二维准直蒙特卡罗方法横向空间分布

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锶玻色子的“魔术”波长光晶格装载实验研究

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物理学报 2015年第13期64卷 40-47页

作者：田晓王叶兵卢本全刘辉徐琴芳任洁尹默娟孔德欢常宏张首刚中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室西安710600 中国科学院大学北京100049

光晶格中性原子光钟的不确定度已达到10-18量级.本文介绍了碱土金属锶原子玻色子88Sr在"魔术"波长处的一维光晶格装载,实现冷锶原子的囚禁并使锶原子的钟跃迁能级(5s2)1S0—(5s5p)3P0在此波长处的交流斯塔克光频移一致.实验... 详细信息

光晶格中性原子光钟的不确定度已达到10-18量级.本文介绍了碱土金属锶原子玻色子88Sr在"魔术"波长处的一维光晶格装载,实现冷锶原子的囚禁并使锶原子的钟跃迁能级(5s2)1S0—(5s5p)3P0在此波长处的交流斯塔克光频移一致.实验中半导体激光器产生"魔术"光波长(813 nm),通过实验搭建光学驻波场并获得晶格激光聚焦光束,束腰半径为38μm.经过一级冷却和二级冷却后温度约为2μK的冷锶原子被此"魔术"波长光晶格囚禁.通过实验测量得到锶原子玻色子88Sr光晶格寿命为270 ms,数目约为1.2×105,温度在3.5μK左右,此外研究了晶格光功率对晶格囚禁原子数目及温度的影响作用.原子的光晶格装载为后续的钟跃迁提供了长的探测时间,为进一步的光钟闭环提供了实验基础.

关键词：光钟冷原子魔术波长光晶格

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用于互组跃迁谱测量的窄线宽激光系统

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物理学报 2014年第14期63卷 153-159页

作者：高峰刘辉许朋王叶兵田晓常宏中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室西安710600 中国科学院大学北京100049

采用Pound-Drerer-Hall稳频技术将689 nm激光锁定在高精细度超稳极低膨胀系数材料腔上,实现用于探测锶原子互组跃迁谱的窄线宽激光.利用光腔衰荡光谱技术,测量了不同阶次多横模情况下腔的精细度,并在理论上分析了平凹型Fabry-Perot腔的... 详细信息

采用Pound-Drerer-Hall稳频技术将689 nm激光锁定在高精细度超稳极低膨胀系数材料腔上,实现用于探测锶原子互组跃迁谱的窄线宽激光.利用光腔衰荡光谱技术,测量了不同阶次多横模情况下腔的精细度,并在理论上分析了平凹型Fabry-Perot腔的损耗与多横模阶次的关系.考虑了光开关延时及探测器响应时间在测量中的影响,对腔衰荡时间的实验测量值进行了修正.利用光纤飞秒光频梳测量了激光器的频率漂移,测出窄线宽激光频率稳定度的秒稳优于2.8×10-13.利用窄线宽激光在锶原子束上观测到具有高信噪比的窄线宽原子跃迁谱线,实验测得谱线的线宽为55 kHz,该窄线宽原子谱线可应用于锶原子二级冷却激光绝对频率的精确测量及锶原子互组跃迁谱的四种同位素位移测量.

关键词：互组跃迁光腔衰荡光谱光频梳

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基于微波相位补偿的56 km高精度光纤微波频率传递

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光子学报 2021年第4期50卷 32-38页

作者：全洪雷赵文宇薛文祥邢燕姜海峰郭文阁张首刚中国科学院国家授时中心中国科学院时间频率基准重点实验室西安 710600 中国科学院大学北京 100049 中国科学院国家授时中心中国科学院时间频率基准重点实验室西安 710600 中国科学院国家授时中心中国科学院时间频率基准重点实验室西安 710600 西安石油大学理学院西安 710065

报道了实验室内56 km光纤微波频率传递的实验研究,在56 km的传递距离上实现了1.8×10-15/s,4×10-18/104s的传递稳定度.系统通过环回法比较往返传递的微波信号相位获得链路上的相位扰动量,并实时控制本地发射端的微波发射信号... 详细信息

报道了实验室内56 km光纤微波频率传递的实验研究,在56 km的传递距离上实现了1.8×10-15/s,4×10-18/104s的传递稳定度.系统通过环回法比较往返传递的微波信号相位获得链路上的相位扰动量,并实时控制本地发射端的微波发射信号相位实现预补偿.在环回往返传递的不同方向上,系统方案采用不同频率的微波调制信号,这种方法极大避免了光寄生反射效应的影响,同时利用色散补偿光纤改善探测信号相噪等措施,提高了系统的传递稳定度.

关键词：光纤微波频率频率传递相位扰动锁相技术

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超短脉冲抽运下频率一致纠缠光源量子特性实验研究

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物理学报 2013年第14期62卷 193-198页

作者：张羽权润爱白云侯飞雁刘涛张首刚董瑞芳中国科学院国家授时中心中国科学院时间频率基准重点实验室西安710600 中国科学院大学北京100049

利用自发参量下转换过程产生的频率纠缠光源在量子信息处理及相关领域中具有十分重要的应用.本文利用中心波长为792nm,脉冲宽度小于20fs的脉冲激光源抽运满足Ⅱ类准相位匹配条件的周期极化磷酸氧钛钾晶体,实验产生了偏振相互正交的频率... 详细信息

利用自发参量下转换过程产生的频率纠缠光源在量子信息处理及相关领域中具有十分重要的应用.本文利用中心波长为792nm,脉冲宽度小于20fs的脉冲激光源抽运满足Ⅱ类准相位匹配条件的周期极化磷酸氧钛钾晶体,实验产生了偏振相互正交的频率一致纠缠光子对.基于Hong-Ou-Mandel干涉仪的二阶量子符合干涉装置,测量到该纠缠双光子对的干涉可见度约为42%,表明其频率不可分特性较理想频率一致纠缠光源大大降低.通过理论分析给出,由于超短脉冲光源对应的宽频谱带宽影响,相位匹配函数中的高阶色散项不再忽略,从而导致纠缠光子对的频率不可分性减弱.进一步利用实验参数给出的数值模拟结果与实验结果符合,证实了脉冲抽运源带宽对频率一致纠缠光源的量子不可分特性的影响.

关键词：频率一致纠缠 Hong-Ou-Mandel干涉测量符合计数

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基于不同共视周期的标准时间远程复现分析

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仪器仪表学报 2018年第5期39卷 33-39页

作者：陈瑞琼刘娅杨莹李孝辉中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院时间频率基准重点实验室西安710600

传统卫星共视法的共视周期为16 min,其存在间断及数据处理滞后的特性。采用改进的卫星共视法,解决了传统卫星共视法存在间断,且不能灵活设置共视周期及实时输出比对结果的问题。基于标准时间远程复现原理,以国家标准时间UTC（NTSC）作... 详细信息

传统卫星共视法的共视周期为16 min,其存在间断及数据处理滞后的特性。采用改进的卫星共视法,解决了传统卫星共视法存在间断,且不能灵活设置共视周期及实时输出比对结果的问题。基于标准时间远程复现原理,以国家标准时间UTC（NTSC）作为基准,基于UTC（NTSC）远程复现系统,能在用户所在地复现出与标准时间同步的时间频率信号,用户以高稳晶振作为复现终端的信号源,分析了不同共视周期下的远程复现结果,根据高稳晶振的特性,试验分别采取1、5及10 min作为共视周期进行标准时间远程复现,3种不同共视周期复现比对结果显示,复现信号与标准时间UTC（NTSC）的偏差均小于10 ns。共视周期为1 min时,高稳晶振的复现信号同步效果最佳,其所复现的信号与标准时间同步偏差小于5 ns,当取样间隔为10 000 s时,频率稳定度为2.72×10-13,10万秒时的频率稳定度为1.40×10-14,远优于高稳晶振自由运行的状态。

关键词：卫星共视时间频率远距离复现

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