上海光機所脈沖光抽運型銣原子鐘研究取得重大進展
      近日，中科院上海光機所量子光學(xué)重點實驗室“973”原子鐘小組在國內(nèi)首次實現(xiàn)了脈沖光抽運型原子鐘(POP型)的原理性運轉(zhuǎn)，已成功觀測到Ramsey 干涉條紋，中心條紋線寬140 10Hz。POP型原子鐘采用時序脈沖工作模式，光脈沖制備量子態(tài)、微波脈沖探詢原子躍遷和光脈沖檢測基態(tài)兩能級原子躍遷幾率隨微波頻率的變化。因此，在時間上分開了激光場、微波場與原子相互作用的時間，當(dāng)微波激發(fā)兩能級原子的超精細(xì)躍遷時，不存在激光場，因此鐘躍遷頻率不受光場的影響，無光頻移存在。這樣大大提高了原子鐘頻率的中短期穩(wěn)定性。

      據(jù)悉，POP原子鐘有兩種工作模式：微波脈沖探測模式和光脈沖探測模式。國際上只有意大利IEN報道過微波探測的實驗室樣機的研究結(jié)果，但尚未曾報道過光脈沖探測的實驗結(jié)果。

      原子鐘-原子時間頻率標(biāo)準(zhǔn)是人類科學(xué)技術(shù)活動的基本條件，時間頻率測量的準(zhǔn)確度和精確度的提高，將從根本上改變一系列重大應(yīng)用技術(shù)和科學(xué)研究的的面貌。原子鐘可應(yīng)用于全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)。GPS系統(tǒng)在諸多科學(xué)技術(shù)中有著廣泛的重要應(yīng)用。銣原子鐘是GPS系統(tǒng)主要應(yīng)用的星載原子鐘，它要求原子鐘能長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)以保證導(dǎo)航定位的精確度。經(jīng)科學(xué)家長期的努力，銣氣泡型原子鐘已發(fā)展成體積小、重量輕、技術(shù)成熟并可可長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的原子鐘。因此，當(dāng)今各國廣泛采用銣氣泡型原子鐘作為GPS星上的工作鐘。但是，由于銣氣泡型原子鐘利用了光抽運技術(shù)，因此存在光頻移，原子鐘的中長期頻率穩(wěn)定性不好。POP型原子鐘是消除光頻移和提高原子鐘性能的優(yōu)秀方案。原子鐘頻率穩(wěn)定性的提高意味著可延長導(dǎo)航系統(tǒng)原子鐘的使用壽命。因此，POP型原子鐘的研制具有重大的應(yīng)用價值和可觀的經(jīng)濟效益。