Chip thế hệ tiếp theo được đặt tên là đồng hồ nguyên tử đã được các nhà Vật lý cũng như các đối tác của NIST (Viện Tiêu chuẩn & Công nghệ Quốc gia) chứng minh. Đồng hồ này có kích thước nhỏ hơn, được thiết kế bằng quang học, chip và Linh kiện điện tử . Nó được đánh dấu ở tần số quang học cao.
Đồng hồ nguyên tử này sử dụng công suất từ 275 mW trở xuống với tiến bộ trong công nghệ . Những đồng hồ này cuối cùng có thể thay thế các bộ dao động cố định trong hệ thống định vị, mạng viễn thông và được sử dụng làm đồng hồ hỗ trợ trên vệ tinh.
trái tim của đồng hồ nguyên tử quy mô chip thế hệ tiếp theo
Đồng hồ này được thiết kế tại NIST với sự giúp đỡ của Viện Công nghệ California, Phòng thí nghiệm Charles Stark Draper và Đại học Stanford. Đồng hồ nguyên tử bình thường hoạt động ở tần số vi sóng phụ thuộc vào dao động của nguyên tử xêzi.
Các CLK nguyên tử quang học hoạt động ở tần số cao hơn và mang lại độ chính xác cao vì chúng phân tách thời gian thành các đơn vị nhỏ hơn. Yếu tố chất lượng của đồng hồ này tái tạo độ dài của các nguyên tử tự đánh dấu mà không cần sự trợ giúp từ bên ngoài.
Các nguyên tử trong Con chip đồng hồ nguyên tử quy mô được khám phá với tần số vi sóng. Các đồng hồ khác các phiên bản phải trở thành một tiêu chuẩn công nghiệp của các ứng dụng tiện dụng. Tuy nhiên, chúng cần hiệu chuẩn chính và tần số của chúng có thể chảy theo thời gian trong các lỗi thời gian quan trọng.
Đồng hồ quang học dựa trên NIST có độ không ổn định tốt hơn khoảng 100 lần so với đồng hồ vi sóng quy mô chip. Hoạt động của đồng hồ này là đánh dấu các nguyên tử radium ở tần số quang học trong dải THz (terahertz).
Dấu này có thể được sử dụng để ổn định Tia laser hồng ngoại được đặt tên là laser CLK, được thay đổi thành tín hiệu xung nhịp vi sóng GHz thông qua hai lược tần hoạt động giống như bánh răng.
Tần số hoạt động của một chiếc lược ở tần số THz. Chiếc lược này được phối hợp với chiếc lược tần số GHz, và nó có thể được sử dụng như một chiếc thước có khoảng cách nhẹ được bảo vệ về phía tia laser CLK. Do đó, CLK tạo ra một tín hiệu điện với vi sóng GHz. Nó có thể được tính toán bằng cách sử dụng thiết bị điện tử thông thường có thể ổn định ở gần dao động THz của rubidi.
Hơn nữa, tính ổn định của đồng hồ nguyên tử quy mô chip này có thể được tăng cường thông qua các tia laser có độ nhiễu thấp cũng như kích thước của nó có thể được giảm xuống khi tích hợp phức tạp hơn giữa điện tử và quang học.
.
