В докладе представлены основные результаты работы, проведенной АО «РИРВ», по созданию миниатюрного квантового стандарта частоты на эффекте когерентного пленения населенностей. Разработаны образцы лазеров с вертикальным резонатором и интегральных ячеек, созданных с применением МЭМС технологий, характеристики которых соответствуют оценке относительной кратковременной нестабильности КСЧ порядка 10−11. Параметры физического и электронных блоков созданного макета миниатюрного КСЧ позволили выработать основные технические требования к элементам КСЧ и определить перспективу применения в устройстве интегрированных микроэлектронных узлов отечественного производства.

УДК 627.317.3, 621.373
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.82.466.467

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Под ред. Л.И. Трахтенберга, М.Я. Мельникова
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #9/2018
Оспенников Аркадий Михайлович, Ермак Сергей Викторович, Петренко Михаил Валерьевич
Перспективные приложения микроэлектронных интегральных решений в миниатюрном квантовом стандарте частоты АО .РИРВ.
Просмотры: 2022
В докладе представлены основные результаты работы, проведенной АО «РИРВ», по созданию миниатюрного квантового стандарта частоты на эффекте когерентного пленения населенностей. Разработаны образцы лазеров с вертикальным резонатором и интегральных ячеек, созданных с применением МЭМС технологий, характеристики которых соответствуют оценке относительной кратковременной нестабильности КСЧ порядка 10−11. Параметры физического и электронных блоков созданного макета миниатюрного КСЧ позволили выработать основные технические требования к элементам КСЧ и определить перспективу применения в устройстве интегрированных микроэлектронных узлов отечественного производства.

УДК 627.317.3, 621.373
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.82.466.467
В 2010 г. в АО «РИРВ» были инициированы работы по созданию миниатюрного квантового стандарта частоты для мобильных приложений в телекоммуникации и навигации. Физической основой создаваемого КСЧ стал эффект когерентного пленения населенностей [1], позволяющий отказаться от микроволнового резонатора, препятствующего миниатюризации устройства. Созданные за рубежом серийные образцы подобных устройств обеспечивают относительную нестабильность частоты на уровне 10−11 τ−1/2, имеют объем менее 50 см3, массу менее 100 г, энергопотребление менее 150 мВт и хорошо адаптированы к механическим воздействиям (удары до 1000 g).
На первом этапе работ по созданию миниатюрного КСЧ совместно с партнерами (СПбПУ Петра Великого и ФТИ им. А. Ф. Иоффе) были разработаны образцы лазеров с вертикальным резонатором и миниатюрные газовые ячейки в интегральном исполнении, являющиеся основными элементами физического блока миниатюрного КСЧ [2, 3]. Проведенные исследования содержащих атомы рубидия-87 малогабаритных и миниатюрных газовых ячеек при накачке лазером с внешним резонатором и внешним оптическим модулятором, а также при накачке модулированным по току лазером с вертикальным резонатором позволили прогнозировать стабильность частоты КСЧ на уровне 10−11 за 100 с.

На втором этапе работ был создан малогабаритный макет миниатюрного КСЧ, включающий физический и электронные блоки КСЧ. Физический блок включал большинство отечественных комплектующих. Исследование характеристик макета КСЧ позволило выработать ряд технических требований к блокам КСЧ. В частности, были выработаны требования к блоку опорного генератора, блоку синтезатора частоты, аналого-цифровому блоку и блоку микроконтроллера. Были определены их основные характеристики, в частности:
1. опорный генератор — генератор, управляемый напряжением, частоты 250–500 МГц (вариант 1), 3,417 ГГц (вариант 2);
2. синтезатор частоты — формирование сигналов на частотах 3,417 ГГц и 5 (10) МГц;
3. аналого-цифровой блок — разрядность АЦП/ЦАП 14–18 разрядов;
4. микроконтроллер — 16–32-разрядные вычисления, частота синхронизации от 50 МГц, ток потребления 20 мА при питании 3,3 В.
1. Миниатюрный квантовый стандарт частоты на эффекте когерентного пленения населенностей [1]. Ожидаемые технические характеристики.
2. Физический блок АО «РИРВ» в интегральном исполнении. Конструктивные элементы физического блока [2, 3]. Требования к управляющим сигналам. Описание выходных сигналов.
3. В настоящее время разработаны блоки управляющей электроники на дискретной элементной базе.
4. Требование миниатюризации электроники в интегральном исполнении:
а) генератор, управляемый напряжением (ГУН) на частоту 250–500 МГц;
б) синтезатор частот на 3,417 ГГц и 5 (10) МГц;
в) ЦАП-АЦП (14–18 разрядов);
г) управляющий микроконтроллер (16–32-разрядная математика, возможность встроенного ЦАП-АЦП).
ЛИТЕРАТУРА
1. Жолнеров В. С., Харчев О. П. Квантовый стандарт частоты на эффекте когерентного пленения населенностей // Патент РФ № 2529756.
2. Малеев Н. А. и др. Пространственно-одномодовые поляризационно-стабильные вертикально-излучающие лазеры с ромбовидной формой токовой апертуры // 11-й Белорусско-российский семинар «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе», Минск, Беларусь, 22–16 мая 2017 г.
3. Ермак С. В. и др. Изготовление и исследование интегральных ячеек для малогабаритного стандарта частоты на эффекте когерентного пленения населенности // НТВ СПбГПУ. Физико-математические науки, 1 (213), 2015. —61 c.
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art