《微型銣原子頻標腔泡系統研究》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由秦蕾擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：微型銣原子頻標腔泡系統研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：秦蕾
- 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為套用最為廣泛的原子頻標，銣原子頻標小型化是其發展的重要方向。機載、彈載等國防套用已經對其提出了微型化、寬環境適應性及基本保持原有指標的更高要求。伴隨這些日益提高的需求，進一步開展銣原子頻標相關理論及技術研究，滿足國民經濟和國防建設的需要迫在眉睫。本申請項目擬以銣原子頻標物理系統關鍵部件-腔泡系統為研究對象，通過理論分析解析影響銣原子頻標微型化的各個關鍵限制因素，深入闡明光-微波雙共振的機理，探索金屬腔、集成濾光泡等核心部件微型化方法，最後通過仿真及系列試驗，實現一種體積不大於4mL，適合於微型銣原子頻標的超小型微波腔。本研究重要意義是為銣原子頻標微型化奠定基礎，拓寬銣原子頻標在國防及民用通信領域使用範圍；提高通信系統，特別是移動通信系統同步精度及通訊速率。
結題摘要
在信息化高速發展的今天，銣原子頻標在導航定位系統、網路時間同步、精密測量等基礎學科和國防領域有著重要套用；尤其是隨著數字通信技術的飛速發展，越來越多的通信設備需要內置頻率穩定度更高、頻率復現性更好、體積更小的銣原子頻標。本研究項目從微型銣原子頻標腔泡系統著手，重點開展了以下幾方面的研究：1）探討了光-微波雙共振的原理和微波場型的選擇，發現作為圓柱形腔的主模，TE111模工作頻帶較寬，不易激勵出其他的模式，適合作為微波腔小型化模式的選擇；2）構建了微型腔泡系統的電磁仿真模型，通過將集成濾光吸收泡偏心放置，使填充介質大部分處於電場較強的位置，使微擾效果增強，可以大幅降低微波腔體積；並使集成濾光吸收泡處於磁場最強的區域之一；3）找出一種微調腔頻的簡單易行的方法，腔頻調節範圍約為50MHz，滿足加工和手工裝配誤差要求；4）通過仿真及加工實物調試，確立了一組微型腔泡系統的參數， 腔泡系統體積約為4ml。以上這些研究為微型腔泡系統實現提供技術支撐，為銣原子頻標信噪比提升提供一種技術途徑。通過上述研究發表論文2篇，申請國家發明專利2項。
