Etalon optické frekvence a vlnové délky na bázi iontu ytterbia

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

<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

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Etalon optické frekvence a vlnové délky na bázi iontu ytterbia

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

National Standard of Frequency and Wavelength Based on Ytterbium ion

Popis výsledku anglicky

The ytterbium (Yb) ion-based optical frequency and wavelength standard is a system that uses the precise frequencies of forbidden transitions in the Yb ion, trapped in an ion trap in ultra-high vacuum and laser-cooled to about 0.5 mK. This standard was developed at CMI based on original pioneering work done primarily at PTB and NPL using a number of parts, units and systems, some of which were commercially available, others custom made to our designs and some manufactured in-house at CMI. Software for system control, data acquisition and evaluation were also developed at CMI. The principle of the etalon function is to stabilize the laser frequency to match the frequency of the selected quantum transition in the Yb ion. The reference transition is selected to be of high quality (ratio of frequency to spectral linewidth) and to have little dependence on disturbances (external fields). Deviations from the ideal unperturbed state are evaluated and corrected or accounted for in the uncertainty. The standard has been approved as a Czech national standard by the decision of the Czech Office for Standards, Metrology and Testing (ÚNMZ) No. SPR/027/3000/23-4 of 4 April 2023 with the title "National Standard of Frequency and Wavelength Based on Ytterbium ion" and the code designation ECM 100-2/23-071, the announcement was published in the Bulletin of the ÚNMZ No. 5/2023.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

ČMI Yb+1

Číselná identifikace

—

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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).

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

00177016

Název vlastníka

Český metrologický institut

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

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