从长度米到时间秒：稳频激光-铯喷泉钟-飞秒光梳-锶光晶格钟  

From meter to second at NIM: Stabilized lasers-Cs fountain clocks-fs optical frequency combs-Sr lattice clock

作　　者：李天初[1] 方占军[1] 

机构地区：[1]中国计量科学研究院.北京100013

出　　处：《科学通报》2011年第10期709-716,共8页Chinese Science Bulletin

基　　金：科技部基础研究专项课题(G99-B-14);科技基础性工作专项资金(2001DEA30028);国家重点基础研究发展计划(2005CB724504);国家科技支撑计划科学仪器设备研制与开发项目(2006BAK03A20)资助

摘　　要：报道了近年来中国计量科学研究院(NIM)在时间频率基准领域的研究进展:稳频激光波长实际实现国际单位制(SI)的长度单位米(m);NIM5铯喷泉钟以不确定度2×10?15复现时间单位秒(s);飞秒光学频率梳建立光学频率与微波频率的相干联系,以优于4×10?14的不确定度实现光学波长向标准微波频率的溯源标定;以及正在研制的锶原子光晶格钟,为应对未来修改秒定义做准备.另外,文中还提出飞秒光梳是从动跟踪系统,描述其性能的指标应当是它的跟踪精度;估计了"吸收室-原子束-原子喷泉-原子/离子存储"四种频率参考方案可能达到的不确定度极限.In this paper we report the recent progresses on the time and frequency primary standards at the National Institute of Metrology （NIM） China： stabilized lasers for practical realization of the length unit （meter） of the International System of Units （SI）; the cesium fountain clocks to realize the SI time unit （second） with an uncertainty of 2×10？15; the femto-second optical frequency combs, establishing the coherent connection between microwave frequency and optical frequency, to calibrate the optical wavelengths traceably to the microwave standard frequency with uncertainty better than 4×10？14; and the construction of a Sr lattice optical clock as a candidate of possible future redefinition of the second. We also describe： （1） fs optical combs are serve-locking systems and the specification to characterize their performance should be their tracking precision; （2） the estimated uncertainty limitations of sample cell - atom beam - cold atom fountain - trapped atom/ion frequency reference techniques.

关 键 词：计量 时间频率基准 稳频激光 原子喷泉钟 光钟 飞秒光梳 

分 类 号：F203[经济管理—国民经济]