National Standard of Frequency and Wavelength Based on Ytterbium ion

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00177016%3A_____%2F23%3AN0000006" target="_blank" >RIV/00177016:_____/23:N0000006 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://www.unmz.cz/metrologie/metrologicky-system/statni-etalony-ceske-republiky/71-statni-etalon-frekvence-a-vlnove-delky-na-bazi-iontu-ytterbia/" target="_blank" >https://www.unmz.cz/metrologie/metrologicky-system/statni-etalony-ceske-republiky/71-statni-etalon-frekvence-a-vlnove-delky-na-bazi-iontu-ytterbia/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Etalon optické frekvence a vlnové délky na bázi iontu ytterbia

Original language description

Etalon optické frekvence a vlnové délky na bázi iontu ytterbia (Yb) je zařízení využívající přesné frekvence zakázaných přechodů v iontu Yb, zachyceného v iontové pasti v ultravysokém vakuu a laserově zchlazeného na cca 0,5 mK. Tento etalon byl vyvinut v ČMI na základě původních průkopnických prací provedených především v PTB a NPL s využitím řady dílů, jednotek a systémů, z nich některé byly komerčně dostupné, jiné vyrobeny na zakázku podle našich návrhů a některé vyrobeny přímo v ČMI. V ČMI byl vyvinut také software pro ovládání systému, sběr a vyhodnocení dat. Principem funkce etalonu je stabilizace frekvence laseru tak, aby odpovídala frekvenci vybraného kvantového přechodu v iontu Yb. Referenční přechod je vybrán tak aby měl vysokou kvalitu (poměr frekvence a spektrální šířky čáry) a aby byl málo závislý na poruchách (vnějších polích). Odchylky od ideálního nerušeného stavu jsou vyhodnoceny a korigovány nebo započítány do nejistoty. Etalon byl schválen státním etalonem rozhodnutím Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) č.j. SPR/027/3000/23-4 z 4. dubna 2023 s názvem „Státní etalon frekvence a vlnové délky na bázi iontu ytterbia“ a kódovým označením ECM 100-2/23-071, vyhlášení bylo publikováno ve věstníku ÚNMZ č. 5/2023.

Czech name

Etalon optické frekvence a vlnové délky na bázi iontu ytterbia

Czech description

Etalon optické frekvence a vlnové délky na bázi iontu ytterbia (Yb) je zařízení využívající přesné frekvence zakázaných přechodů v iontu Yb, zachyceného v iontové pasti v ultravysokém vakuu a laserově zchlazeného na cca 0,5 mK. Tento etalon byl vyvinut v ČMI na základě původních průkopnických prací provedených především v PTB a NPL s využitím řady dílů, jednotek a systémů, z nich některé byly komerčně dostupné, jiné vyrobeny na zakázku podle našich návrhů a některé vyrobeny přímo v ČMI. V ČMI byl vyvinut také software pro ovládání systému, sběr a vyhodnocení dat. Principem funkce etalonu je stabilizace frekvence laseru tak, aby odpovídala frekvenci vybraného kvantového přechodu v iontu Yb. Referenční přechod je vybrán tak aby měl vysokou kvalitu (poměr frekvence a spektrální šířky čáry) a aby byl málo závislý na poruchách (vnějších polích). Odchylky od ideálního nerušeného stavu jsou vyhodnoceny a korigovány nebo započítány do nejistoty. Etalon byl schválen státním etalonem rozhodnutím Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) č.j. SPR/027/3000/23-4 z 4. dubna 2023 s názvem „Státní etalon frekvence a vlnové délky na bázi iontu ytterbia“ a kódovým označením ECM 100-2/23-071, vyhlášení bylo publikováno ve věstníku ÚNMZ č. 5/2023.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

ČMI Yb+1

Numerical identification

—

Technical parameters

Základní metrologické parametry etalonu jsou frekvence 688 358 979 309 308 Hz a 344 179 489 654 654 Hz a jim odpovídající vakuové vlnové délky 435,517 610 739 688 nm a 871,035 221 479 376 nm s rozšířenou relativní nejistotou 10⁻¹⁴.

Economical parameters

Realizace a uchovávání tohoto etalonu jsou výhodné díky nepřímým ekonomickým přínosům a dalším níže uvedeným důvodům. Frekvence je totiž nejpřesněji měřitelná veličina a jako taková je zvolena za základ systému základních jednotek metrické konvence. Výzkum a vývoj optického etalonu frekvence je zmiňován v koncepcích rozvoje Národního metrologického systému ČR a vyhlášení etalonu je důležitým krokem k jejich plnění. K vývoji optických etalonů frekvence vyzývá národní metrologické instituty řada doporučení a rozhodnutí orgánů Metrické konvence, například rozhodnutí 5 Generální konference pro míry a váhy (2022).

Application category by cost

—

Owner IČO

00177016

Owner name

Český metrologický institut

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

—

Web page

https://www.unmz.cz/metrologie/metrologicky-system/statni-etalony-ceske-republiky/71-statni-etalon-frekvence-a-vlnove-delky-na-bazi-iontu-ytterbia/