用于本地时标系统的铯原子喷泉钟研制

作     者：李慧 杜远博 刘洪力 陆泽晃 LI Hui;DU Yuanbo;LIU Hongli;LU Zehuang

作者机构：华中科技大学物理学院基础物理量测量教育部重点实验室&湖北省引力与量子物理重点实验室&精密重力测量国家重大科技基础设施湖北武汉430074 中山大学(珠海校区)“天琴计划”教育部重点实验室天琴中心&物理与天文学院天琴前沿科学中心国家航天局引力波研究中心广东珠海519082 

出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2022年第50卷第9期

页      面：23-29页

核心收录：

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11804108,11774108,11904113) 国家重点研发计划资助项目(2017M612431) 

主　　题：时频溯源装置 铯原子喷泉钟 Ramsey条纹 频率稳定度 氢钟 

摘      要：研制了一套铯原子喷泉钟系统作为精密重力测量国家重大科技基础设施的本地时标,并最终溯源到国际单位制“秒定义.描述了铯原子喷泉钟的整体设计方案,包括真空物理系统、光学系统、微波综合链和电子学控制系统.实验上实现了原子的上抛和捕获,成功地扫描到Ramsey条纹.获得的Ramsey中心条纹线宽0.911(2)Hz,条纹对比度约为90.8%.通过将喷泉钟本地振荡器锁定到Ramsey中心条纹,并与氢钟比对,测得铯原子喷泉钟的频率稳定度为3.2×10^(-13)τ^(-1/2)(τ为测量时间).同时讨论了影响频率稳定度的各贡献项及后续提升方案.