1 中北大学仪器与电子学院, 山西 太原 030051
2 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
3 中国航天科技集团公司, 北京 100048
在微型定位、导航、授时(Micro-PNT)系统中,芯片原子钟(CSAC)作为微型时钟模块的核心,其发展关乎到Micro-PNT系统的定位精度与授时能力。原子气室作为芯片原子钟的“心脏”,其制备工艺直接决定着原子钟的体积、稳定度与功耗等多项性能指标。随着原子钟功耗的降低与体积的减小,加工制造出与之相适应的微型原子气室势在必行。从玻璃吹制法与微电子机械系统(MEMS)超精细加工法两个方面介绍了原子气室的加工工艺,综述了其研究进展,并分析了目前微型原子气室在制备工艺中存在的不足,对未来原子气室制备工艺的进一步优化具有一定的参考作用。
原子与分子物理学 芯片原子钟 原子气室 导航 定位 授时 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 060003
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
利用感应耦合等离子体深硅刻蚀机与阳极键合机,制备出了应用于芯片原子钟的碱金属气室。以AZ4620光刻胶为硅片掩模,研究了深硅刻蚀后硅表面的形貌特征,对比了不同结构下深硅刻蚀速率。经过阳极键合,获得了三明治结构的微碱金属气室,并检测其饱和吸收谱线。实验结果表明:制备出的微碱金属气室在温度为80 ℃条件下出现明显的饱和吸收现象。
原子与分子物理学 芯片原子钟 碱金属气室 饱和吸收 感应耦合等离子体 阳极键合 激光与光电子学进展
2018, 55(4): 040201
1 中北大学电子测试技术重点实验室,山西 太原 030051
2 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051
在原子钟系统研究中,激光频率的微小变化会导致CPT共振信号幅值的大幅度减小。根据饱和吸收稳频原理,设计了一种比例积分锁频电路,通过对激光器频率调制后的解调曲线进行判断,在FPGA中进行处理并通过PI控制模块及时反馈回激光器中。实验结果表明,运用此电路后闭环锁定100 ms内激光频率的相对起伏为390 kHz,频率稳定度为1.307 09×10-10,满足当前原子钟稳定性的要求。
原子钟 锁频 解调曲线 频率稳定性 atomic clocks frequency locking demodulation curve frequency stability
1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051
2 中北大学 电子测试技术国防科技重点实验室, 太原 030051
在片上光互连系统中, 电光调制器起到将电信号调制为光信号的作用, 是光互联系统中的核心部件之一。调制器的3 dB带宽决定着载波所能携带的最大信息量,是衡量调制器性能的核心参数。利用石墨烯和高Q环形谐振腔设计成具有CMOS结构的新型调制器, 其集成了石墨烯的宽带吸收、载流子迁移率高等材料优势和高Q值环形光学谐振腔的光程放大的结构优势, 通过理论计算, 其3 dB调制带宽可以达到100 GHz。同时, 基于微环谐振腔的石墨烯电光调制器结构可以方便的与光互联系统中的波分复用器相集成, 从而提升片上光互联系统的集成度和降低技术复杂性。
电光调制器 微环谐振腔 石墨烯 3 dB带宽 electro-optic modulator micro-ring waveguide resonator graphene 3 dB bandwidth 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024109
