用户名:  密码:   
网站首页即时通讯活动公告最新消息科技前沿学人动向两岸三地人在海外历届活动关于我们联系我们申请加入
栏目导航 — 美国华裔教授专家网科技动向科技前沿
关键字  范围   
 
Menlo Systems 科研人员拟打造精准到厘米的GPS光钟
Menlo Systems 科研人员拟打造精准到厘米的GPS光钟
2016/11/29 13:45:44 | 浏览:2519 | 评论:0

对于17世纪的水手来说,即便能够拥有一座精准的导航时钟,如果它非常脆弱导致无法上船,那么它的存在也就没有任何意义了。同样的情况也发生在未来用于GPS卫星的超精准光钟上。我们现在生活在一个越来越依赖GPS定位、导航、测量甚至控制造船厂和仓库库存的时代,通过锁定四颗或更多卫星的信号,人们可以在几秒钟之内分追踪到地球上的任何一个位置,不过它的精准度还不够优秀。造成这一问题的根源来自GPS对安装在卫星上的原子钟的依赖。原子钟会根据微波范围下振动的铯原子变化形成“时间戳”。为了实现更高的精密度和准确度,工程师们想到把这种振动换成频率更小的可见光,其能将频率提高10万倍,此时则需要一个光钟。

这种光钟可以大大提升精准度,其精准度能比传统原子钟高出100到1000万倍。不过为了能读出频率,工程师必须要降低这些光钟的输出数值,这样它们的摆动才能跟微波原子钟连接。此时就需要用上光频梳,它在光钟中扮演着如同减速齿轮的角色。这套设备每隔1/10万亿分之秒向可见光发出激光然后将其分割成上百万个梳齿。通过将这些梳齿跟原子钟的振动连接到一起,一个准确度更高、可读性更强的光钟就此诞生。

Menlo Systems 科研人员拟打造精准到厘米的GPS光钟

不过想要使用这套全新的系统还不得不面临以下这个难题:频率梳(然后是光钟)非常笨重和脆弱。为此,Menlo Systems的Matthias Lezius及其团队打造了一座能够在零重力环境下运转的光钟,未来它将可能会实现厘米级别的GPS定位。

虽然这支团队打造的光钟还需要用到光纤且无法做到全自动,但它却解决了笨重的问题,据悉,它的重量只有22公斤,尺寸大小只有22x14.2厘米。另外,它只需要70瓦的能量就能运行并且足够承受火箭运送过程中的环境变化。

Menlo Systems 科研人员拟打造精准到厘米的GPS光钟

虽然这套全新的光钟能运转起来,但它的精准度仍旧不够,对此,团队表示他们已经开始致力下一代的研发工作。据了解,全新的光钟计划明年送上太空。

研发团队表示,希望有朝一日能打造一个只有几公斤重、体积只有3L、所需能源只要10瓦的光钟。此外,他们还指出,该光钟未来将不仅仅适用于GPS卫星,它还能在温室气体遥感卫星、紧密气象测量以及地球监测等领域找到用处。

相关栏目:『科技前沿
联合国人居署发布的《2024 全球城市人工智能评估报告:利用 AI 构建以人为本的智慧城市》 2025-04-02 [12]
为躲避花粉过敏,海森堡逃到一个小岛,却意外掀起量子革命 2025-03-27 [121]
他的公司被稱作黑匣子-他希望矽谷為美國而戰 2025-03-27 [123]
那些让你更聪明的科学新概念 2025-02-26 [909]
31组超有趣的创意对比,带你看清世界的神奇反差! 2025-02-21 [1036]
2025年,AI到底会给科学界带来怎样的变化? 2025-02-21 [1104]
献分享|Angew. Chem.| 超分子切换液-液相分离以协调酶动力学 2025-02-21 [1017]
原子核的利用 2025-02-21 [1036]
科幻小说中的硅基生命,就要实现了吗? 2025-02-21 [1035]
想搞懂宇宙如何演化或许只需要……10亿年? 2025-02-20 [1097]
相关栏目更多文章
最新图文:
:阿尔茨海默病预防与干预核心讯息图解 :引力波天文台或有助搜寻暗物质粒子 :Sail Through the Mist - SoCal Innovation Forum 2019(10/5) 游天龙:《唐人街》是如何炼成的:UCLA社会学教授周敏的学术之路 :“为什么海外华人那么爱国,但是让他回国却不愿意?...“ :学术出版巨头Elsevier 彻查433名审稿人“强迫引用”黑幕 :中国336个国家重点实验室布局 :中澳政府联合出手打击洗钱和逃税漏税 大量中国居民海外账户遭冻结
更多最新图文
更多《即时通讯》>>
 
打印本文章
 
您的名字:
电子邮件:
留言内容:
注意: 留言内容不要超过4000字,否则会被截断。
未 审 核:  是
  
关于我们联系我们申请加入后台管理设为主页加入收藏
美国华裔教授专家网版权所有,谢绝拷贝。如欲选登或发表,请与美国华裔教授专家网联系。
Copyright © 2025 ScholarsUpdate.com. All Rights Reserved.