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美国将微波信号的频率稳定度提高了100倍

发布时间:2020-05-25 16:00   来源: 作者:admin666

在系统设置中,研究人员将光学频率梳锁定在NIST自主研制的高精度镱原子光晶格钟的钟激光上,此时钟激光的频率稳定度传递到光学频率梳的每根梳齿上,再利用高性能光电探测器接收被锁定的光学频率梳的输出光,光电转换后得到一系列具有钟激光的频率稳定度的脉冲电信号,通过带通滤波得到了一个频率为10 GHz的微波信号;为了对该微波信号的相位噪声和频率稳定度进行测试分析,研究人员直接将频差为10 GHz的两台高精度镱原子光晶格钟的钟激光进行合束,再利用高性能光电探测器进行探测,将光信号转换为电流,进而也产生一个频率为10 GHz的微波信号。对这两个微波信号进行测试分析后,结果表明,镱原子光晶格钟频率下转换得到的微波信号的频率不稳定度为10-18,且这个微波信号的频率稳定度与两台光钟的处于同等水平,比现今最精准微波振荡源的频率稳定度还高100倍。

首席研究员弗兰克·昆兰(Frank Quinlan)说:“多年来的研究成果使得我们技术进步,包含美国国家标准与技术研究院(NIST)的重要贡献,其中,第一项主要技术进步是我们研制出了一种可以将光钟的光学频率稳定度传递到微波频率上的高性能光电探测器;第二项主要技术进步是直接对微波的高精度相位跟踪,该技术还结合了信号放大方面的大量专业知识。”

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