新华社武汉1月13日电（记者侯文坤）记者从中国科学院精密测量科学与技术创新研究院获悉，该院梅刚华研究员团队研制的新型铷原子钟，秒级频率稳定度指标首次进入E-14（百万亿分之一）量级。相关论文近日发表在国际期刊《电气电子工程师学会仪器与测量学报》上。
梅刚华介绍，频率稳定度是原子钟的核心指标，直接关系到原子钟的计时精度。铷原子钟是目前市场占有率较高的原子钟，广泛用于卫星导航、通信、电力、金融等领域。目前商用铷原子钟秒级稳定度在E-11到E-12量级水平。
为进一步改善铷原子钟的频率稳定度，研究团队从提高原子信号信噪比、降低探寻微波的相位噪声和抑制原子体系的环境敏感性三方面入手，在铷原子钟物理系统设计中，采用了具有自主知识产权的开槽管微波腔、大尺寸铷气泡、高光谱纯度抽运光源和双重滤光等新技术，显著改善了原子信号信噪比。在电路设计中，研究人员采用了一种新的低相噪频率综合器设计方案，减小了微波电路噪声对铷原子钟频率稳定度的影响。研究人员还利用密封箱实现物理系统与大气环境的隔离，将大气环境气压波动对铷原子钟频率稳定度的影响减小了一个数量级。基于以上技术，研究团队研制出一种新型铷原子钟原理样机，测量结果显示，原子钟的秒级频率稳定度为9E-14，百秒级频率稳定度为9E-15。
梅刚华介绍，此次技术突破，进一步扩大了我国铷原子钟技术的领先优势，对发展高品质微波振荡器技术和研制新一代北斗系统星载原子钟具有重要意义。
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