NIST双激光光学芯片 或催生便携原子钟
报价宝综合消息NIST双激光光学芯片 或催生便携原子钟
美国国家标准与技术研究院(NIST)与马里兰大学联合量子研究所的研究人员展示了一种芯片级光学频率梳:只需把两束激光射入同一个环形微谐振器,就能产生一系列间隔精确相等的频率信号,不再依赖以往方案中笨重且耗电的稳定设备。
光学频率梳被称为“光的标尺”,它产生一列精确分隔的频率,让科学家能以前所未有的精度测量光,是光学原子钟的核心部件。研究团队在同一块芯片上集成了多达300个环形微谐振器,为梳状信号提供了所需的光学环境。
更紧凑的频率梳意味着光学原子钟有望走出实验室。这类钟利用原子在光学频率上的振动来计时,可以为卫星信号不可用或被干扰的环境提供稳定的机载时间基准,支撑不依赖卫星的导航系统。
潜在应用包括无人机、潜艇等在卫星导航不可靠环境中运行的载具,NIST还点名了矿产勘探与油气勘探场景。GPS依靠卫星的精确授时来确定位置,一旦信号被遮挡或蓄意干扰,载具就需要其他手段维持可靠导航。
研究人员也强调,此次演示完成的只是频率梳部件,而非一台完整的便携原子钟;要把这次展示的光学性能转化为满足移动平台体积、功耗和可靠性要求的实用仪器,仍是下一步的挑战。

编译自 Interesting Engineering,原标题:“Tiny optical chip uses two lasers to generate precise signals for future atomic clocks”