De volgende generatie chip die de atoomklok wordt genoemd, werd gedemonstreerd door zowel de natuurkundigen als partners van het NIST (National Institute of Standards & Technology). Deze klok is kleiner van formaat, ontworpen met optica, chips en elektronische componenten Het is gemarkeerd bij hoge optische frequenties.
Deze atoomklok gebruikt 275 mW of minder stroom met extra vooruitgang in technologie Deze klokken zouden uiteindelijk de vaste oscillatoren in navigatiesystemen, telecommunicatienetwerken en als ondersteunende klokken op satellieten kunnen vervangen.
hart van de atoomklok op chipschaal van de volgende generatie
Deze klok is ontworpen bij NIST met de hulp van California Institute of Technology, Charles Stark Draper Laboratories en Stanford University. Normale atoomklokken werken op microgolffrequenties die afhankelijk zijn van de cesiumatoomtrillingen.
Optische atomaire CLK's werken op hogere frequenties en bieden een hoge precisie omdat ze de tijd in kleinere eenheden verdelen. De kwaliteitsfactor van deze klok repliceert hoe lang de atomen op zichzelf markeren zonder externe hulp.
De atomen in de chip atoomklok op schaal werden onderzocht met een microgolffrequentie. De andere klok versies moeten uitgroeien tot een industriestandaard van handige toepassingen. Ze hebben echter een primaire kalibratie nodig en hun frequentie kan in de loop van de tijd stromen in belangrijke timingfouten.
De op NIST gebaseerde optische klok heeft een instabiliteit die ongeveer 100 keer beter is dan de microgolfklok op chipschaal. De werking van deze klok is dat de radiumatomen markeren op een optische frequentie binnen de THz (terahertz) band.
Deze markering kan worden gebruikt voor het stabiliseren van een IR-laser die wordt genoemd als een CLK-laser, die wordt gewijzigd in een GHz microgolfkloksignaal door twee frequentiekammen die als versnellingen werken.
De werkfrequentie van één kam is op een THz-frequentie. Deze kam is gecoördineerd met een GHz-frequentiekam en kan worden gebruikt als een licht uit elkaar geplaatste liniaal die wordt beschermd tegen de CLK-laser. De CLK genereert dus een elektrisch signaal met GHz-microgolf. Het kan worden berekend met behulp van conventionele elektronica die kan worden gestabiliseerd nabij de THz-trillingen van rubidium.
Bovendien kan de stabiliteit van deze atoomklok op chipschaal, mogelijk verbeterd door lasers met weinig ruis, evenals de afmetingen ervan worden verminderd door een meer gecompliceerde integratie van elektronische en optische.
