空间冷原子钟技术

摘要：

空间冷原子钟作为在空间环境运行的高精度原子钟,在导航定位、深空探测和基础物理研究等领域展现出巨大的应用潜力.20世纪90年代以来,随着中性原子激光冷却技术的发展,喷泉冷原子钟得以实现并将频率稳定度和准确度从以往铯束原子钟的10-14量级提高到10-16量级.法国、美国和中国均提出了在微重力环境下运行高精度冷原子钟的计划.在中国载人航天工程的支持下,2016年上海光学精密机械研究所研制的天宫二号空间冷原子钟在国际上首次实现了在轨运行.欧盟的空间光钟项目于2007年获得欧洲航天局资助,目前实验室中的冷原子光钟的频率不确定度与稳定度都达到了 10-18量级.随着空间光钟技术的不断发展,美国、欧盟和中国分别提出了基于空间光钟的不同实验项目建议.本文首先介绍冷原子微波钟与冷原子光钟的技术基础,然后通过概述国内外空间冷原子钟计划的任务特点、关键技术和项目进展,阐述了空间冷原子钟在基础物理和导航定位中的作用,并展望了未来高精度原子钟技术的发展方向.

关键词：冷原子、原子钟、光钟、频率稳定度、频率不确定度、空间站

所属期刊栏目：51

分类号：TH714(仪器、仪表)

资助基金：中国科学院青年创新促进会项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2024-10-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共22页

页码：201-222