科研人員研製出國內首台光生超穩微波頻率產生裝置

近日，中國科學院國家授時中心研究員張首剛、姜海峰帶領的飛秒光梳及其應用研究小組成功研製出國內首台光生超穩微波頻率產生裝置（以下簡稱「光生超穩微波源」），使國內常溫微波源頻率穩定度從E-13提升到E-15量級，達到國際先進水平，填補了我國此項技術的空白。

光生超穩微波源是以超穩光學腔為參考，鎖定產生超穩單頻激光信號，並利用飛秒光梳變頻到微波頻段，進而產生超穩微波頻率信號的裝置。授時中心研製的光生超穩微波源中超穩激光、摻鉺光纖飛秒光梳、微波頻率綜合單元等關鍵組件均為自主研製，具備完全自主知識產權，產生的9.6GHz頻率微波信號秒穩達到3×10-15，再用頻率綜合技術產生的9.192GHz可調頻率信號，秒級頻率穩定度達到7×10-15。

該裝置應用於時間頻率基準裝置——銫原子噴泉鍾，將其短期頻率穩定度性能提升了6倍，突破了用於探測原子量子躍遷的微波源頻率穩定度對銫原子噴泉鍾性能的約束限制。該裝置不僅可以改善銫原子噴泉鍾性能，提升我國獨立自主的時間保持性能，還可作為超高穩定度微波頻率源，廣泛應用於基礎研究及高新技術裝備研發。

相關研究成果發表在《中國物理B》上。該研究得到了國家自然科學基金，中科院裝備研製項目、率先行動「百人計劃」、戰略性先導科技專項、青年創新基金等的資助。

圖1.應用在噴泉鐘的光生超穩微波源

圖2.光生微波源的頻率穩定度

來源：中國科學院國家授時中心

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