摘要:自2005年至今，主动光钟经过了近20年的发展。主动光钟利用原子系综作为增益介质，其受激辐射可直接作为钟激光信号。因为主动光钟工作在坏腔区域，因此具有腔牵引抑制和窄线宽两个显著的优点，可以有效克服被动光钟存在的腔长热噪声问题。由于其优越的性能，主动光钟受到了国内外同行的广泛关注。根据实现方式不同，本文将主动光钟划分为原子束型主动光钟、基于激光冷却和光晶格囚禁的主动光钟、原子束及光晶格“复合型”主动光钟、法拉第主动光钟、离子阱囚禁型主动光钟以及热原子气室型主动光钟。对于不同类型的主动光钟，本文详细介绍了其实验及理论研究进展，并分析其优劣。最后，分析了主动光钟在精密测量领域的应用并展望了主动光钟的发展方向，为推动主动光钟的广泛应用提供借鉴。

摘要:双光梳光谱技术是一种先进的精密光谱测量技术，具有高分辨力、高频率精度、快速测量和宽带光谱覆盖等优点，已在光谱激光雷达、温室气体监测、燃烧诊断等测量领域中广泛应用。关于双光梳光谱的新原理、新方案和新技术不断涌现，因此有必要对其发展现状进行梳理和总结。本文详细地阐述了双光梳光谱技术的原理和性能指标，分析对比了光频参考、电光调制、单腔双光梳和光调制四种典型双光梳光谱测量系统的实验方案和优势，同时具体分析了双光梳光谱技术在工作波段拓展方向的发展现状，最后对双光梳光谱系统的发展趋势和应用前景进行了总结和展望，为双光梳光谱技术在全波段光谱测量和多场景应用中的进一步提升提供参考。

摘要:微波频标在卫星导航、精密计量、电力、通信等众多领域得到广泛应用，发挥了不可或缺的重要作用。近些年，国际上多家科研单位都在开展新型微波频标的研究，其中基于囚禁离子的微波频标具有高性能和小型化等优势，成为倍受关注的新一代微波频标。本文综述了离子阱微波频标的国内外研究现状，介绍了Penning阱和Paul阱两种常见离子阱的工作原理，以及¹⁹⁹Hg⁺，¹¹³Cd⁺，¹⁷¹Yb⁺等离子微波频标的研究动机、应用领域、技术方案和实现的技术指标。最后，本文对离子阱微波钟在守时钟、星载钟等方面的应用前景进行了展望。

摘要:将可搬运光钟划分为高精度可搬运光钟、便携式可搬运光钟以及均衡性可搬运光钟三类，分别介绍了三类可搬运光钟的工作原理及国内外研究进展，并从稳定度、不确定度、系统集成度等角度分析了它们的性能优势和发展局限性。在此基础上，展望了可搬运光钟在机动守时授时、测地学、空间探测、微型定位等场景中的应用前景，并提出应通过降低核心激光部件的环境敏感性、提高激光部件与真空系统的稳健性等方式提升高精度可搬运光钟系统的机动性能；应结合真空技术、人工智能等手段提高便携式可搬运光钟的长期稳定性；应通过实验方案的迭代进一步提升均衡性可搬运光钟的精度。

摘要:对基于相干布居囚禁（CPT）态原子的芯片级原子钟技术进行了综述，包括CPT原子钟的基本原理、Ramsey?CPT原子钟技术、CPT原子钟的微小型化方案、CPT芯片原子钟的发展等，对其中的关键技术：激光频率调制、Ramsey技术、左右旋圆偏振光泵浦（push?pull）、激光和微波稳频以及微光机电加工系统（MOEMS）等技术进行分析讨论，最终总结出CPT原子钟向着低功耗、芯片化和时钟精度高的方向发展。

摘要:简要回顾了量子关联成像的基本原理和发展历程，从量子光源和经典光源的角度详细介绍了量子关联成像在显微成像中的研究进展。做出了基于经典源的量子关联成像因易于实施、成本较低，在显微成像中更具应用前景的判断。

摘要:介绍了量子关联成像的物理原理，阐述了量子关联成像灵敏度高、抗干扰能力强、信息获取效率高、能够实现单像素探测成像和无透镜成像的技术特点；探讨了量子关联成像雷达的运动物体成像问题和大气影响应对问题，指出可通过提高采样频率、升级跟踪手段、优化成像策略等方式提升量子关联成像雷达的应用性能；展望了量子关联成像雷达在侦察、预警等领域的发展方向，提出未来通过发展极弱光条件下的成像技术、优化设计照明方式、建立多基站协同体系、发展人工智能算法和多维信息智能融合算法等方式，进一步提升量子关联成像雷达的发现概率、跟踪精度、判别准确度、有效作用距离。

摘要:单光子探测技术和激光外差探测技术是探测微弱光信号的重要手段，通过微弱光信号提取目标多维信息是目前激光感知的重要领域。但是在实际应用中背景噪声以及信号光的退相干，会严重影响单光子探测技术以及外差探测技术对于目标多维信息的感知。在探测微弱光信号时的这些问题通过传统方案很难被有效的解决。量子外差精密测量方法是在单光子探测的基础上结合外差探测的一种新测量方法，可以解决单光子探测探测灵敏度受背景噪声限制的缺点。并且量子外差对本振光强度要求极低，可以有效降低大阵列外差探测对于本振强度的要求。文中进一步总结并分析了量子外差精密测量方法的研究动态。通过现有研究成果的梳理和分析有助于深入理解和把握目前量子外差精密测量方法的研究现状和问题，为量子外差精密测量方法未来发展奠定基础。

摘要:介绍了北京大学利用光抽运小铯钟相比于传统的磁选态小铯钟有更高的铯原子利用率的优势，在频率稳定度方面取得的突破性进展；总结出了光抽运小铯钟达到高性能的关键因素在于铯束管优值、激光稳频和电路地噪声；最终优化后的光抽运小铯钟频率稳定度均超过了5071A优质管2倍以上，典型值为3 × 10^-12 / τ^1/2；近三年来陆续研制出8台光抽运小铯钟，初步实现了高性能光抽运小铯钟工程化。

摘要:汞离子微波钟是下一代星载原子钟、地面守时原子钟的有力候选者。文章介绍了本团队在汞离子微波钟的离子囚禁、缓冲气体冷却、微波综合器、汞光谱灯等关键技术取得的突破和进展，在此基础上，研制出了小型化汞离子钟整机，其频率稳定度达到了2.3 × 10^-15/10⁵ s，同时开展了分区式线形阱汞离子微波钟的技术研究，实现了离子的高效梭动及系统的闭环锁定，测得频率稳定度3.45 × 10^-13/τ^1/2（τ = 10 ～ 10 000 s），为汞离子微波钟技术的应用奠定了重要基础。

摘要:主要回顾了中国科学院精密测量科学与技术创新研究院在液氮低温钙离子光频标的物理系统设计、不确定度评估与稳定度的优化与测量等方面的工作。液氮低温系统为钙离子创造了液氮的温度环境（~ 80 K），极大降低了钙离子光频标的黑体辐射频移，使钙离子光频标的系统不确定度降至3.0 × 10^-18，成为第五种不确定度进入10^-18的原子/离子光频标体系。为了优化钙离子光频标的稳定度，将钟激光频率参考在Ramsey条纹上，并引入了参考条纹判定算法及自动寻峰算法，使钙离子光频标可长期稳定运行，长期稳定度达到6.3 × 10^-18@524 000 s。

摘要:针对镱离子光钟实验中激光冷却并操控离子时，激光器频率漂移影响原子钟系统的问题，基于数字PID控制方法，设计了一种新的多通道频率-数字信号转换稳频方法，将多路多波长激光频率锁定在波长计的参考频率上。对激光器锁定前和锁定后的频率进行一定时长的数据采集及数据对比，激光频率漂移由800 MHz控制在± 0.8 MHz，激光频率稳定度由9.29 × 10^-10@1 s优化至2.79 × 10^-10@1 s，频率千秒稳达到3.85 × 10^-12。该系统简单、易实现，具有小型化、适应性强的优点。

摘要:为了解决远距离光纤链路两端测量钟差限制在ps量级的问题，运用线性光学采样法测量钟差的基本理论，利用双光梳线性光学采样法完成了100 km光纤链路两端的钟差测量实验研究。通过梳齿压缩和色散补偿技术实现了光梳梳齿线宽和远距离光纤链路净色散量的优化，突破了高精度读取干涉花样中心时刻的难点，最终实现了高分辨力的钟差测量。通过时间间隔计数器与线性光学采样法测量光纤链路时延对比实验和100 km光纤链路钟差测量实验证明：基于线性光学采样法测量的钟差小于100 fs，能够有效满足高精度时间同步系统的要求。本研究为促进精密导航、高速通信和精准授时等领域的发展起到重要作用。

摘要:近年来，超稳光生微波和远距离时频同步等高精度、高速科学研究对低噪声飞秒光纤激光器具有迫切的需求。为实现低时间抖动噪声的激光种子源，基于“光积木”结构，设计并搭建了一台重复频率为100 MHz的全保偏掺铒锁模光纤激光器，“光积木”结构可以有效地抑制激光器的机械噪声和重频漂移。采用平衡光学互相关技术，首次从全保偏锁模光纤激光器的出射脉冲中直接进行了高精度的时间抖动测量。该激光器在傅里叶频率10 kHz至1 MHz的积分区间内，积分均方根时间抖动仅为98.36 as。

摘要:基于光纤的频率传递在时频同步体系的构建与应用中占据着重要地位。为了在射频稳相传输系统中定量研究由于温度不对称和波长不对称所引入的延迟波动和色散残余等因素对系统稳定性的影响，使用光学仿真软件搭建了简易频率传递系统与3 000 km光纤链路进行10 GHz射频信号传递的仿真分析。通过分析发现链路中引入的温度不对称对系统频率稳定性影响较小，而波长不对称所导致的影响较大，随着正反向波长的差异增大，系统频率稳定性恶化量级在10^-13/ s以上。此研究分析对实际环境下的长距离光纤频率传递系统的建设及优化具有实际指导作用。

摘要:当前自注入锁定频梳理论研究在不同参数对于自启动效果的影响的探究尚不完善，用于解释锁定机理的工作点理论与数值仿真的结果差异较大且无法很好地解释部分实验现象。本文利用包含微腔背散射效应的LLE（Lugiato?Lefever Equation）方程，构建了自启动克尔微梳模型，使用基于分步傅里叶算法的数值仿真并结合各参数的物理内涵，探究了模型关键参数对于频梳自启动锁定态的影响；在此基础上，针对现有自注入锁定微腔频梳锁定理论不足的问题，从模型基本公式出发，修正了工作点锁定理论，提升了对自启动数值仿真中锁定态预测的准确性，提高了理论预测与数值仿真和实验结果的契合度。

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