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日本国家计量研究所171Yb光学晶格钟的不确定度评估
摘要： 我们报告了一台171Yb光学晶格钟的不确定度评估结果，其总相对不确定度为3.6×10?1?，主要受限于晶格诱导光频移和黑体辐射频移。我们对晶格诱导光频移、密度频移和二阶塞曼频移的评估基于交错测量方法——通过交替使用两种不同实验参数将时钟激光稳定在6s21S?–6s?p3P?时钟跃迁上测量频率偏移。本次评估中，广泛使用的RIKEN光频移模型里两个晶格诱导超极化率频移灵敏系数d与二阶塞曼频移灵敏系数aZ的不确定度，较先前系数均有改善。通过研究陷阱势阱深度及接近双光子跃迁6s?p3P?–6s?p3P?、6s?p3P?和6s?f3F?的晶格频率处的光频移，确定了超极化率系数d。测得数值为d=?1.1(4)μHz，aZ=?6.6(3)Hz/mT2。这些改进后的系数将降低其他机构Yb晶格钟的总系统不确定度。
关键词： 精确测量、光学晶格钟、光学频率梳、频率标准、国际单位制秒
更新于2025-09-23 15:23:52
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原子钟性能实现厘米级以下大地测量
摘要： 时间的流逝通过计算频率参考的振荡来追踪，例如地球自转或钟摆摆动。通过参照原子跃迁，频率（因而时间）的测量精度可以超过任何其他物理量，当前一代光学原子钟报告的分数量级性能低于10^-17水平1-5。然而相对论指出，时间的流逝并非绝对，而是受观察者参考系影响。因此时钟测量对相对速度、加速度和重力势具有敏感性。我们在此展示的本地光学钟测量超越了当前解释地球表面时空引力畸变的能力。在两台独立的镱光学晶格钟中，我们实现了三项时钟性能基础基准值的前所未有的数值：以时钟频率为单位，系统不确定度为1.4×10^-18，测量不稳定度为3.2×10^-19，以及通过十次盲法频率比对表征的可重复性（得出频率差[?7±(5)统计±(8)系统]×10^-19，其中"统计"和"系统"分别表示统计与系统不确定度）。虽然对重力势差异的敏感性可能降低时钟作为地面时间标准的性能，但这种灵敏度可转化为探测大地水准面的高精度工具5-9。在地球表面附近，1×10^-18量级的时钟比对能提供沿重力方向一厘米的分辨率，因此这些时钟的性能应能实现超越现有水平的测绘技术。这些光学钟还可用于探索地球物理现象10、探测引力波11、检验广义相对论12及寻找暗物质13-17。
关键词： 大地测量学、镱、原子钟、暗物质、大地位、引力波、相对论、光学晶格钟
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC） - 美国佛罗里达州奥兰多（2019年4月14日-2019年4月18日）] 2019年IEEE国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC） - 采用室温光学腔的热噪声极限为4.8×10?1?的超稳激光系统
摘要： 为快速评估镱原子晶格钟，研发了一套采用热噪声极限达4.8×10?1?的光学腔的新型时钟激光系统。该系统通过使用30厘米长的ULE腔体、熔融石英镜面基底及晶体镜面镀层实现。新旧时钟激光器拍频信号的频率稳定性受限于旧激光器。将通过对比两套相似系统的频率来测量新时钟激光器的线宽与频率稳定性。
关键词： 线宽、镱、光学晶格钟、频率稳定性、光学腔、时钟激光器、晶体涂层
更新于2025-09-19 17:13:59
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在低信噪比条件下实现激光频率对光学频率梳的精确锁定
摘要： 我们展示了一种在信噪比极低（低至无法采用其他方法）的条件下，将连续波激光频率精确锁定到光学频率梳的方法。该方法通常比传统波长计精确数个数量级，并能显著扩展给定光学频率梳的可用波长范围。我们通过将该方法应用于光晶格钟偶极阱的频率控制来说明其效果——这是一个典型案例，证明本方法比其他方法具有显著更高的精度。
关键词： 光学晶格钟、光学频率梳、激光频率锁定、低信噪比
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2018年IEEE精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 法国巴黎（2018年7月8日-7月13日）] 2018年精密电磁测量会议（CPEM 2018）- LNE-SYRTE实验室锶晶格钟的精度与稳定性研究
摘要： 本文描述了LNE-SYRTE实验室运行的两台光学晶格钟的工作情况。其精度可达2.1×10?1?量级，每台钟的分数频率稳定度为7×10?1?/√τ。我们提出了这些时钟的最新精度预算方案，具体评估了晶格诱导效应，并对近期观测到的由时钟周期与时钟激光之间的电串扰引起的伪系统效应进行了表征。通过这两台时钟的可靠运行，首次实现了光学钟对国际原子时（TAI）的贡献。最后，我们报道了一种旨在提升时钟稳定性的非破坏性探测方案。
关键词： 无损检测，光学晶格钟，国际原子时
更新于2025-09-10 09:29:36