NIM5驾驭氢钟守时能力分析

时间频率量值源头的独立自主是建设我国综合PNT体系的重要基础。为进一步评估基于我国国家秒长基准的原子时标守时能力,利用改进的有限脉冲响应钟差预测与频率调控方法,对激光冷却铯原子喷泉钟与氢钟的频差实测数据进行后处理,分别产生了自主型时标和溯源型时标。通过国际原子时合作链路将两个时标与协调世界时进行了长期比对实验,结果表明:2021年12月~2022年12月期间,两个时标的时间偏差均优于±4 ns、频率稳定度均优于8×10^(-16)/5 d。

一种由NIM5铯喷泉基准驾驭实现的独立时标TA（NIM）

原子时标TA（NIM）是一个独立时标，其频率由NIM5铯喷泉基准驾驭。产生时标的主钟是一台主动型氢原子钟，铯喷泉基准定期对其测量和校准。时标算法通过预估氢钟将来的频率，补偿过去预估频率与校准频率之差，并评估无校准数据期间的氢钟频率，最终尽可能实现TA（NIM）的频率与NIM5铯喷泉基准保持一致。2007年8月，TA（NIM）开始试运行，2008年6月正式运行。1年多来的数据分析表明，TA（NIM）运行连续可靠，与TAI间的时间稳定度（5天）达到1．2BS，相对频差为2．0×10^-15。

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9.19GHz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74cm时,Ramsey中心条纹FWHM约为0.95Hz,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。

时间和频率技术新进展

概述了最近几年时间和频率技术的最新进展．给出了各种实用的原子频率标准的最新发展以及它们的性能指标的最新结果．介绍了国际原子时的归算方法和所达到的新水平，并对各种原子钟在归算中的应用概况和所起的作用进行了比较，强调了氢原子钟的特殊作用和地位．同时也综述了高精度的时间同步和时频计量新技术的进展，特别是对为提高GPS这一国际时间同步新技术的应用水平进行的各种实验研究工作的最新进展进行了描述．对目前国际上正在进行和计划中的一些重要的时频活动也进行了介绍．

中国计量院第一套锶原子光晶格钟最新进展

中国计量院自2006年开始进行锶原子光晶格钟研究,于2015年对光钟系统不确定度进行初步评估,并做绝对频率测量。为了提升系统的性能,利用30cm长参考腔进一步压窄钟跃迁激光的线宽,并通过能量滤波的方式使得光晶格中原子的温度降低到轴向2.5μK和径向3.8μK。原子跃迁谱线最窄达到1.65Hz。通过分时自比对的方法,得到光晶格钟频率测量稳定度为2E-15/√τ,在40000s内,光晶格钟的测量稳定度进入E-18量级。

基于NIMDO时间频率计量标准的构建

传统时间频率计量标准中多由铷原子频率标准或高稳晶振提供参考频率,铷原子频率标准等需定期向上一级计量标准溯源,溯源过程检定周期长且仪器在送检过程中易受损。提出以时间频率标准装置(NIMDO)为核心的远程时间频率溯源系统,实现时间频率实时溯源至原子时标国家计量基准UTC(NIM),以NIMDO作为参考频率源,构建众多时间频率领域内的计量标准,形成从国家计量基准到工作计量器具的三级溯源体系。