NIST研究人員展示無需笨重實驗室設備的微晶片頻率梳
NIST表示,這種微晶片頻率梳使用兩台雷射,有望實現超高精度的行動計時,並在GPS無法使用或遭干擾時提供導航訊號。
AI 插圖美國國家標準與技術研究院(NIST)的研究人員及其合作者展示了一種製造微晶片頻率梳的新方法。頻率梳是一種微型裝置,作用就像光的捲尺。該研究院表示,與以往的設計不同,這種裝置無需笨重的實驗室設備,即可進行高品質光學測量。
頻率梳能產生一組精確且等間距的顏色光譜。它們就像尺上的刻度線,使光的頻率能夠被極其精確地測量。
這類頻率梳是光學原子鐘的關鍵部件,而光學原子鐘可產生極其精確的計時訊號。據NIST表示,這種新裝置有望徹底改變超高精度的行動計時。這反過來可在GPS無法使用或遭干擾時,為無人機、汽車、潛艇和其他載具提供至關重要的導航訊號。
該研究院表示,行動光鐘還可用於計時之外的許多應用,例如軍事導航以及石油、天然氣和礦產探勘。
在這項新方法中,NIST和JQI(NIST與馬里蘭大學之間的研究合作機構)的科學家將兩台雷射發出的光送入一個名為微諧振腔的微小環形結構。光與自身相互作用,產生頻率梳那樣等間距的刻度線。
早期方法使用單台雷射。研究人員表示,這些方法需要額外的高耗電設備才能產生穩定、高品質的刻度線,而雙雷射技術避免了這個問題。