NIST研究人员展示无需笨重实验室设备的微芯片频率梳
NIST表示,这种微芯片频率梳使用两台激光器,有望实现超高精度的移动计时,并在GPS不可用或被干扰时提供导航信号。
AI 插图美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员及其合作者展示了一种制造微芯片频率梳的新方法。频率梳是一种微型装置,其作用就像光的卷尺。该研究院表示,与以往的设计不同,这种装置无需笨重的实验室设备,即可进行高质量光学测量。
频率梳能产生一组精确且等间距的颜色光谱。它们就像标尺上的刻度线,使光的频率能够被极其精确地测量。
这类频率梳是光学原子钟的关键部件,而光学原子钟可产生极其精确的计时信号。据NIST称,这种新装置有望彻底改变超高精度的移动计时。这反过来可在GPS不可用或被干扰时,为无人机、汽车、潜艇和其他交通工具提供至关重要的导航信号。
该研究院表示,移动光钟还可用于计时之外的许多应用,例如军事导航以及石油、天然气和矿产勘探。
在这一新方法中,NIST和JQI(NIST与马里兰大学之间的研究合作机构)的科学家将两台激光器发出的光送入一个名为微谐振腔的微小环形结构。光与自身相互作用,产生频率梳那样等间距的刻度线。
早期方法使用单台激光器。研究人员表示,这些方法需要额外的高耗能设备才能产生稳定、高质量的刻度线,而双激光器技术避免了这一问题。