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第1章　传统型原子钟1

1.1　铷原子钟1

1.1.1　铷汽泡型2

1.1.2　铷激射器4

1.2 氢原子钟6

1.2.1　主动型氢激射器6

1.2.2　被动型氢激射器9

1.3　铯原子钟10

1.3.1　磁选态型11

1.3.2　光选态型14

1.3.3　铯原子束频率基准16

1.4　传统型原子钟的性能及其限制18

1.4.1　主要特性18

1.4.2　性能限制18

2.1　冷原子喷泉钟23

第2章　新一代原子钟23

2.1.1　工作原理24

2.1.2　关键技术27

2.1.3　原子喷泉钟回落信号原子数损失的估计35

2.1.4　冷原子喷泉钟的领先水平39

2.2 空间基准钟与汽泡型冷原子钟40

2.2.1　空间基准钟40

2.2.2　汽泡型冷原子钟42

2.3.2　CPT钟工作原理43

2.3 CPT钟43

2.3.1　CPT现象43

2.3.3　CPT钟的前景45

2.4　光钟45

2.4.1　光梳46

2.4.2　光钟的基本组成47

2.4.3　激光频率标准48

3.1.1　装置的基本组成50

3.1 结构与特点50

第3章　我国第一台冷原子钟50

3.1.2　冷原子喷泉的设计与配置51

3.1.3　激光—光学系统61

3.1.4　电子测控系统64

3.2　关键部件及其性能66

3.2.1　磁光阱66

3.2.2　C场及其磁屏蔽组件72

3.2.3　微波谐振腔74

3.2.4　荧光收集器79

3.2.5　主、从激光器80

3.2.6　声光调制器（AOM）82

3.2.7　PC机控制系统83

3.3 飞行时间信号84

3.3.1　基本估算公式85

3.3.2　TOF信号测量86

3.4.1　主要性能89

3.4　主要性能指标89

3.4.2　不确定度评估91

第4章　原子钟的高端应用95

4.1 原子钟在导航星和空间站的应用95

4.1.1　星载原子钟的改进与更新96

4.1.2　新一代空间频率基准99

4.2 用原子干涉仪测量重力加速度101

4.2.1　工作原理101

4.2.2　装置概要103

4.2.3　主要环节105

4.2.4　结果112

4.3　21世纪的时间频率计量112

4.3.1　计量科学的革新113

4.3.2　导航航天及信息业应用114

4.3.3　新一代原子钟和“天文钟”115

附录：与原子钟的发明和改进相关的诺贝尔物理学奖117

参考文献118