日前,航天科工203所研制出小型便攜式CPT原子鐘,它是基于相干布居囚禁的量子頻標,體積約半個(gè)煙盒大小,核心技術(shù)指標已優(yōu)于國外同類(lèi)產(chǎn)品水平,功耗約1瓦,是國外同類(lèi)產(chǎn)品的五分之一,守時(shí)精度可達每天1微秒。
該項目技術(shù)方案先進(jìn),研制難度大,創(chuàng )新性強,具有完全的自主知識產(chǎn)權,突破了CPT原子鐘量子系統和電路控制系統各項關(guān)鍵技術(shù),提出了一套光波增透型的原子吸收氣室,解決了銣原子和緩沖氣體精確充制和檢測的技術(shù)難題,研制了高效集成化量子系統,實(shí)現熱、電、光、磁、量子、微波等物理量的高度協(xié)調統一,完成具有自主知識產(chǎn)權的CPT原子鐘精確伺服控制電路,解決了CPT弱信號提取放大的難題,實(shí)現了激光和微波的精確伺服控制等。據航天科工203所國防重點(diǎn)實(shí)驗室楊仁福研究員介紹,本項目科研成果已成功轉化,正在進(jìn)行小批量試生產(chǎn)。
CPT原子鐘是目前唯一可實(shí)現小型化、微型化的原子鐘,可實(shí)現電池供電長(cháng)期工作。便攜式原子鐘在自主導航終端設備、遠距離精確定時(shí)和時(shí)間同步、裝備測控系統和水下導航網(wǎng)絡(luò )等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景,可產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟和社會(huì )效益,對增強我國國防實(shí)力,推進(jìn)國防建設具有重要應用價(jià)值。例如:在衛星導航信號拒止的情況下,便攜式CPT原子鐘可確保用時(shí)終端在一定的時(shí)間內,仍具有精確的導航、定位和授時(shí)能力。另外,在交通網(wǎng)絡(luò )、電力系統、金融行業(yè)的調度、監控、通訊等方面,需要大量數據實(shí)時(shí)交換,便攜式CPT原子鐘可使現有通訊網(wǎng)絡(luò )系統更加快速高效。
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