محققان افزایش مایکروویو سیگنال ثبات صد

محققان در موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) با استفاده از دولت از هنر ساعتهای اتمی پیشرفته نور آشکارسازهای و یک ابزار اندازه گیری به نام فرکانس شانه به تقویت ثبات سیگنال های مایکروویو 100 برابر شده است. این نشانه یک گام بزرگ به سمت بهتر الکترونیک برای فعال کردن بیشتر زمان دقیق انتشار و بهبود ناوبری قابل اعتماد تر ارتباطات و بالاتر رزولوشن تصویربرداری رادار و نجوم است. بهبود مایکروویو سیگنال ثبات در طول یک دوره زمانی خاص کمک می کند تا اطمینان از عملکرد قابل اعتماد از یک دستگاه یا سیستم.

کار نقل و انتقال در حال حاضر فوق العاده ثبات برش لبه آزمایشگاه ساعتهای اتمی عامل در فرکانسهای نوری به فرکانس های مایکروویو که در حال حاضر مورد استفاده برای تنظیم الکترونیک. سیستم های الکترونیکی قادر به به طور مستقیم تعداد سیگنال های نوری بنابراین NIST تکنولوژی و تکنیک های غیر مستقیم انتقال سیگنال ثبات نوری ساعت به مایکروویو دامنه. تظاهرات است شرح داده شده در مارس 22, 2020, موضوع علم.

در راه اندازی این محققان با استفاده از “تیک تاک” از دو جانب را ytterbium شبکه ساعتهای برای تولید نور پالس و همچنین فرکانس شانه خدمت به عنوان چرخ دنده برای ترجمه عالی-فرکانس پالس نوری با دقت به فرکانس پایین سیگنال های مایکروویو. پیشرفته photodiodes تبدیل پالس نور به جریان الکتریکی که به نوبه خود تولید 10 gigahertz (GHz یا یک میلیارد سیکل در ثانیه) سیگنال مایکروویو که دنبال ساعت تیک تاک دقیقا با خطا فقط یک بخش در یک quintillion (1 پس از 18 صفر).این سطح عملکرد است در تاریخ همتراز با آن از هر دو ساعتهای نوری و 100 بار با ثبات تر از بهترین مایکروویو منابع.

“سال پژوهش از جمله سهم مهمی از نیست باید منجر به سرعت بالا photodetectors که هم اکنون می توانید انتقال نوری clock ثبات در مایکروویو دامنه” منجر محقق فرانک Quinlan گفت. “دومین عمده ویژگی های بهبود در مستقیم ردیابی از مایکروویو با دقت بالا همراه با مقدار زیادی از دانش در تقویت سیگنال.”

نوری امواج کوتاه تر و سریع تر, چرخه, از, مایکروویو, بکنید, به طوری که آنها دارای اشکال مختلف است. در تبدیل ثبات نوری امواج مایکروویو محققان ردیابی فاز — از زمان دقیق امواج — برای اطمینان از آنها یکسان بود و نه تغییر نسبت به یکدیگر است. آزمایش ردیابی فاز تغییرات با یک قطعنامه مربوط به فقط یک میلیونیوم از یک چرخه است.

“این درست است که در آن فقط دو برابر مایکروویو ثبات می تواند سال ها و یا دهه برای رسیدن به” رهبر گروه کریس اوتس گفت. “صد بار بهتر است که تقریبا ژرف.”

برخی از اجزای نیست سیستم مانند فرکانس شانه و آشکارسازهای آماده برای استفاده در زمینه برنامه های کاربردی در حال حاضر Quinlan گفت. اما NIST محققان هنوز در حال کار بر روی انتقال state-of-the-art نوری ساعت به سیستم عامل تلفن همراه. این ytterbium ساعت که کار در فرکانس 518 تراهرتز (هزار میلیارد سیکل در ثانیه) در حال حاضر اشغال جداول بزرگ در بسیار کنترل شده آزمایشگاهی تنظیمات.

فوق العاده پایدار سیگنال های الکترونیکی می تواند حمایت گسترده برنامه های کاربردی از جمله کالیبراسیون در آینده از ساعت الکترونیکی مانند دستگاه های الکتریکی طراحی شده توسط نوسان کریستال کوارتز. این نظر مهم است برای تعریف بین المللی زمان استاندارد SI دوم در حال حاضر بر اساس مایکروویو و فرکانس جذب شده توسط اتم سزیم در ساعت های مرسوم. در سال های آینده جامعه علمی بین المللی است که انتظار می رود برای تعیین زمان استاندارد بر اساس فرکانس های نوری که دیگر اتم ها مانند ytterbium جذب. فوق العاده سیگنال های پایدار نیز می تواند ایجاد ارتباطات بی سیم سیستم های قابل اطمینان تر است.

نوری مشتق سیگنال های الکترونیکی می تواند در سیستم های تصویربرداری بیشتر حساس است. رادار حساسیت ویژه به صورت آهسته در حال حرکت است در حال حاضر محدود مایکروویو سر و صدا است و می تواند تا حد زیادی افزایش یافته است. جدید photodiodes تولید شده در یک همکاری بین نیست و دانشگاه ویرجینیا تبدیل سیگنال نوری به سیگنال های مایکروویو بیشتر قابل پیش بینی و با نویز کمتر از قبل طرح است. علاوه بر این, مایکروویو می تواند حمل سیگنال از دور نوری ساعتهای برای برنامه های کاربردی در جهت یابی و فیزیک بنیادی پژوهش است.

فصل تصویربرداری و نسبیتی مساحی که اقدامات زمین گرانشی شکل در حال حاضر بر اساس تشخیص سیگنال های مایکروویو در گیرنده های سراسر جهان و ترکیب آنها را به شکل تصاویر از اشیاء. از راه دور کالیبراسیون از این گیرنده می تواند آن را ممکن است به حرکت شبکه ای از زمین به فضا که افزایش وضوح تصویر و جلوگیری از جوی تحریف است که محدود کردن مشاهده زمان. با ساعت از رعایت زمان به جای ثانیه محققان می تواند تصویر بسیاری از اشیاء.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>