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试析光干涉测量几何长度的相对不确定度极限

作者: 李天初 来源:计量学报 日期: 2024-04-15 人气:29
试析光干涉测量几何长度的相对不确定度极限
随着稳频激光和现代干涉仪的发展,光波波长在空气中的不确定性已成为限制用光学方法测量几何长度相对不确定度的主要因素。本文回顾了现代干涉测长精度的提高;探讨了用Edlen公式修正空气中波长及其在高精度实际应用中的限制,用折射率干涉仪修正空气中波长的技术关键和可达到的精度极限;最后介绍了在真空中测长的实用性以及可能达到的精度。

2000年NIM铯冷原子喷泉时间频率基准装置研究的进展

2000年NIM铯冷原子喷泉时间频率基准装置研究的进展
本文报导了中国计量科学研究院(NIM)研制新一代“激光冷却铯原子喷泉”国家时间频率基准装置的进展,实现了从磁光阱(MOT)过渡到光学黏胶(OM)装载-冷却铯(Cs)原子,利用飞行时间(TOF)法记录到信噪比优于40的原子云荧光信号,原子经后冷却达到(10-20)uK,用光学黏胶从铯蒸气直接获得了冷原子云,并给出了对实验的讨论。

白光干涉型Michelson光纤扫描干涉仪

作者: 李雪松 李天初 来源:计量学报 日期: 2024-02-01 人气:20
白光干涉型Michelson光纤扫描干涉仪
介绍了一种白光干涉型Michelson位移传感器,Michelson干涉仪的一臂由光纤F-P腔构成,作为传感头,另一臂由电磁位移器带动的反射镜构成,提供相位补偿。理论分析和实验结果表明,在150μm的动态范围内,该传感器的位移测量重复性达到0.5μm,测量不确定度为.5μm。本文还提供了进一步提高测量精度和响应速度的方法。

NIM5喷泉钟冷却光注入系统的设计和调校

作者: 陈伟亮 李天初 林弋戈 来源:北京理工大学学报 日期: 2023-05-16 人气:7
NIM5喷泉钟冷却光注入系统的设计和调校
针对NIM5喷泉钟(111)物理布局对冷却光的斜入射角度要求,提出了一体化冷却光注入设计,将偏振、功率和光束特性控制功能集成到冷却光注入系统.根据系统要求,提出相应指标的调校方法.在保证光功率稳定性优于97%的条件下,实现了光利用率大于86%,垂直度小于0.3’,光斑均匀性波动小于4%,准直性(光束直径离散)小于3%.较好地满足了NIM5喷泉钟要求.

NIM4#激光冷却-铯原子喷泉钟——新一代国家时间频率基准

作者: 李天初 李明寿 林平卫 黄秉英 来源:计量学报 日期: 2023-01-31 人气:1889
NIM4#激光冷却-铯原子喷泉钟——新一代国家时间频率基准
中国计量科学研究院NIM4^#冷原子喷泉钟自2003年8月起已经稳定运行6个月,并于2003年9~12月期间完成了系统频率偏差评定。文中介绍NIM4^#钟的喷泉实验、微波频率锁定和对其主要频率特性的实验研究。实验和分析表明,NIM4^#钟频率稳定性达8×10^-13τ^-1/2。,复现性达5×10^-15,频偏评定不确定度达8.5×10^-15。作为旁证,NIM4^#与中国计量科学研究院原子时TA(NIM)进行了120天比对,频率偏差在误差范围之内。

用多齿分度台标定激光小角度干涉仪

作者: 刘雯 沈妮 李天初 来源:计量学报 日期: 2023-01-30 人气:6
用多齿分度台标定激光小角度干涉仪
提出一种用多齿分度台发生标准角直接标定激光小角度干涉仪的新方法.这种方法缩短了溯源链,显著改善了不确定度.同时还提出正反测角差调整小角度干涉仪初始零位,从而现实可行地实现了初始零位的精确调整.用上述方法标定中国计量科学研究院新研制的激光小角度干涉仪,标定不确定度达到0.03″(k=2).

实现74cm铯冷原子喷泉的实验和讨论

作者: 李天初 李明寿 林平卫 黄秉英 钱进 王平 干云清 辛明德 赵晓惠 来源:计量学报 日期: 2023-01-30 人气:9
中国计量科学研究院NIM4# 激光冷却*.铯原子喷泉钟实现了原子云74 cm喷泉, 得到S/N约200的荧光飞行时间信号.文中介绍了对NIM4# 钟与上抛*.回落*.信号探测相关的改进,列举了喷泉参数,报导了喷泉实验和初步讨论.

铯冷原子喷泉Ramsey跃迁实验

作者: 李天初 李明寿 林平卫 黄秉英 钱进 王平 干云清 辛明德 陈伟亮 赵晓惠 来源:计量学报 日期: 2023-01-30 人气:12
铯冷原子喷泉Ramsey跃迁实验
中国计量科学研究院利用冷原子喷泉实现了9.19 GHz微波与铯原子作用的Ramsey跃迁.文中介绍了NIM4#喷泉钟相关的微波-光学系统在时序控制下完成原子选态-激励-探测-信号处理的原理和装置, 给出了Ramsey实验曲线 喷泉高度74 cm时,Ramsey中心条纹FWHM约为0.95 Hz, 信噪比S/N约40. 实验结果的Ramsey中心条纹宽度、Rabi台宽度与相应的理论计算符合很好.

从长度单位米到时间单位秒:稳频激光-飞秒光梳-铯原子喷泉钟-光钟

作者: 李天初 来源:计量学报 日期: 2023-01-18 人气:4
从长度单位米到时间单位秒:稳频激光-飞秒光梳-铯原子喷泉钟-光钟
报道了中国计量科学研究院(NIM)在复现国际单位制(SI)长度单位米和时间单位秒的研究进展,包括稳频激光、NIM4铯原子喷泉钟和飞秒光学频率梳。NIM4钟不确定度达4.4×10^15,NIM在研的飞秒光梳将以优于1×10^13。的不确定度实现光学波长向微波频率的溯源。文中还讨论了^126I2饱和吸收633nm3次谐波稳频的He—Ne激光波长比5次谐波稳频的更“准确”;指出飞秒光梳是从动跟踪系统,描述它的性能指标应当是它的跟踪精度;估计了用“吸收室-原子束-原子喷泉-原子/离子存储”4种不同原理所建频标可能达到的不确定度极限。最后简略展望时问频率基准研究的新动向——光钟。
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