[IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands...

8
μ × ×

Transcript of [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands...

Page 1: [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands (2010.04.13-2010.04.16)] EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Development of an ultra-stable

������������� ���� �� ����� �������������μμμμ��� ���������� ������������ �������������� ��������

��

��� ���� ����� �!"#!�$�����%������ �#!�$�����&� � �#!��� �����'���� �#!����� �� ����� "#�

� �#����������� ��������������

������������������ ������������ !����"���#����$���%��&���$��$'%

"#����(�� ���)����*��������+����������,!������������!���������!�*�������*�

������*����������������)�!-.!��

()*+,�-.*(,)���������������� �������������� ��������������������� �� ������ � ��������� ��������������������������������������������������� ������!������������ ���������� ��������������� �������� ������������ ��� �������� ��� "� �� ×� ��−�#� ��� $����� ���� ��� ���������� �������� ��� %� ×� ����&� �$��� '��� ���� ���� ����������� �� ��� ��� ������� �� �������������������������������������������������� ������������������(���������������� ���������� ��� ��������� '��� �������� ��� �� ��� ��� ������� �� �����(�� ��� ��� �����������)���������������(������������������������������������� ������� ������(����������� ���������� �����������*��������� �������������� ���������� ���������� ����������� ��� ������ ���� ���� ���� ��� ��� ������ ���� ��� ��� ������� �� ���!� �� �� �������� ���(�� ���� ������� �� (��� �������� ���� ��������� �������� ������ ����� ������!� ������ ������� ����� ������(�(� ��)� � ��� ������� ��������� �������� ��� ������� +��������������������'��� ����������� ������� �������!����� ������� �)�������)�� ����� ,� ���� ���� -�.� �� )� ��� /01� ���� 0'23!� ���� ��� ��������� �� ��������(� ���� ���������� �������� ���� ������� ����� ��� ����� �� )�� 4��� ��� ������� �������� ������� ��������������������� �������� ��������� ������� ����������!����(���� ����������� ���������� ��� � ������� � ������� �� ������ �����(����� ���� ���������� ���� ���� � ������� �����(� ����������5������������������������������ ����������������������67�������������������(������� ����� �� ������ �� ���(��� ��� ���� ���� �� ��� ��� ������� �� �������� �����(�� ������������� ��� )�������� ��� ��� ��� ������ '�� ���� ����� ������ �� ��� ����� ���� ���(�������������� �8�������� ��� �� 9:� ���)� ����� ������)� ��� ����� ��� ������ � ����� ��,;</+'� <�����!� �(�� �3�� =��� � �� ����� ��� ��� ������)� � ��������� ��������� ���

Page 2: [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands (2010.04.13-2010.04.16)] EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Development of an ultra-stable

9������������(��1�����!�$��)�������/01��'��������!�������������������� ��� ������������ ����� ����� ��(���� ���� �������� �������� ���� ��� ���� ����� ��(���� ��� �������������������������������� �������������� ��� ����!�����(����������8����������(������(��������������������� �����(������ )�����(���������������

4(�����'���;</+'�<���������)������������)���'��������)�����������������������(�������������&���)�!������(�������8�������� ������ ���������� ��� ���� ���� �������� ��� ������(� ������� ��� ��� ������� �� ����������������������+��������/�������>����������*�������,/>*3��'���������)� ���� ������ ��� ���� �����(�9:��������?� ������ � ���� ��� ��� ������)� ����� �� (����!� ��������(������'�������!�����@��������������)���������� ������������������������� ������������)���� ����������+��������./0(*1��2$(')��2���� ���A�������� �7!� 6�� �������� ����� ���� ���������� ��������������� ��� ��� ��������������������������� �� ��������������������������������(�!���������������������������������������������������������������������������������������� ����(��B���'������� ���� ��� ����� �� ���� ����� ����� ����� ����� ��� ����� (�� ������ ���� ��������������������� ��������������A������ ����� �����(���C��� ��� �������(������� ����� ��������� �� ���� ���������� �#��$�� ���� ��������� ��� �� ������� D �����?!� �� �� �������� �������������� ��������� �������������������������� ��������������'��(�������������� ��������������� ���� ���� ����� ������ ��������� �� ��������� ����� ��������������� �� �����������C����9���� )� ������� ����� ,���� �8�����!� ���'������ ���� �������

Page 3: [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands (2010.04.13-2010.04.16)] EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Development of an ultra-stable

���� ������������������������ �������#�3��5�������������������������������� �����(!��������!����� ���91+� ��������������������������������������������� � ������� ������� ������� �����!�������������������������� ������������������������<�)������ ����������(����������������������� ��� ����� � �� ������� ������������������(�������� ����8�������� ��������������������������� ���������!����� ������������������ ��� A�� '��� ������� ��� � ��������� ��� ��� ��������� �� ���� ��� ������ ���(��� ���(��Δ�E����������� ����������'��� ������������������������������(������������������−ρ�!�������ρ�������������������91+��� ���,$$���)(��−73��������%�&�����$����5�������� ��������������� ���������!�� ���������,��� ���������� ���������(�������� ���� ����� �83� ��� ����� ��� �� �����(� ��� ���� �� ��!� �� �� ���� ���� ������ ��� ���������(�����,����������� ����3���(����2���������(���� ������� �������������� ������ ������������������� ���������������� ���� �����������8���������������������'���������������� ���(����������� ����8�������� ������� ���������(��� ���(�������������� ���� ������� <���������!� ���� ��� ������ ���� �� ���� ����� ����� ���!� � �� �������� ���� ��(������������ ��!���������������������������������������� ��� ���������� ����8���� ���� ������F�������������������� ��� ����������������G�6�×���−�$��−�$����������� ������ ��������G�$�×���−����−�$����������A��������� �����&���=���(����������� ���������(��� ���(���������������G���×���−�$��−�$���������� �����4������������ �����$���' A!� ��� ��������� ��� �� ������� ��� ��) A��−�$!� �� �� � ���(���� ��� ������ �����(������������������������������� ��� �������!�#���$(3-&/*(,)�+2$-&*$�������� ����� �������� �������(� ,4+>3� �������� ��� ���� ��� ������� ������� �������������� ��� ���� ��� ��� ����� �� ������ ��� ��������� ���� ���� ��� ����� ������ ��� �� ��� ������ �����(� �������� <� ���� � �������(� ������� �� ���� ������� ����� ���� ���� ��(��������� �� ��� ���� ����� ,��� ����� �� ���� ���(�� ������ ���) A� ���� ��� �� ���(� ����3!� ���� ��� �� ������� ��� ���� �� ��� � �������� �� �� �� ������ �6��� '�� ������� ������������������������������������ �������������������� �����������<�������������(��������������������������������������������� ���(����� ��������� ������� ���� �������� �������� ,�(�� $3�� '��� �������(� ���������� ����� )���� ������� ����� �� �����(� ���� ��� ������ ���(��� ���(�������H� ����� ���(����!� �������� )����!� ������������������������������ ������������'��� ������@������������������������ ������� ����A���� ���(�������<���������� ������������������� �������������� ����������������������� ���������������������� ��������������������������������������������������������I���.�����������I���.������������������������������������������������,�3��

Page 4: [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands (2010.04.13-2010.04.16)] EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Development of an ultra-stable

4(��7�����6�������������������� ���� ��������!������ ���������(��� ���(�� �������A���� ����������������������@��� ��������������I�7$���!���������������������������������������������������������� �����'�������� �������������������������I�6$���!�����������������(���θ�I�$�J��'�������������������������������������� ������������������������������������� ������

4(��$��F ����� ���� �����������������

��

4(��7��C����(� ������@����������

Page 5: [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands (2010.04.13-2010.04.16)] EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Development of an ultra-stable

��

4(��6��C����(�������������������� ��������������������������'������������� ���� ����� ������A������� ���������������� �� ������!�����(����� �������� ���������������������������(��������������� ����

'��������F����������������������� �������(���

� 4�� ���������(��� ���(����������� ���������,�AE�3����$�

>������������������ ����������� ���������,δ,Δ�AE�3Eδ !��3����$���−���� !������ ����

1������� ���� K���� F�������� K���� F��������

�� G���×���−�$� $�×���−�7� ��×���−��� H�&�×���−�6!��H�$�×���−�6�

�� G���×���−�$� ����×���−�$� ��×���−��� $�B�×���−���

� G���×���−�$� 6�×���−�6� ��×���−��� $�6�×���−���

�'����� �� ���� ���� ������ ���� ���� ����� �� �������� ����� ���� 4+>� ��������� '���((�������������������������� ���� ��������� ��������G�����) A��−�$�������������G���7�) A��−�$� ���� ���A������ � ���������� 4������������������ ���� ������������ ����������� �� �������� �� ����9�1� ���� ,�(�� �3!��� �� � ��������� ��� � �� ��� ����<������������)!�������� �������������������������� ������������� ���������� A�������������������������� AE√ A!������������������������������������������������������������������������������� '��� ���� ������ ������� � ��� ���� ���� �� ��� ���� ������ ��� ���� ���� � ����!���������������������� �������(������������ ���(���� ����� ����������������� ����������� ����(������� �����������(����� �����91+�(���,����G���7�����������×���−����−�$���−�3��

Page 6: [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands (2010.04.13-2010.04.16)] EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Development of an ultra-stable

��

4(�����F���������������������������������� ������������������� ���������������9�1�=�� ���/�����)�K����������

�=�������������������������������(����������������A������������������� ��������������������� �� ����������������� ���������(��� ���(���*�� � ����������4(��B������ ���������� ���� ����������� ������ � �������!������ ���� ����� � $������ ���� ������ 7�#�������� ������� '��� ������� �� �������� $������ ���� 6���� ��� �� ������� ��� �����×���−�7��−�$���−�!� �� �� ����� �� ���(� �� ���� ��� �� ����� ��� ��� ���������� ��� ��������������������A�����������������(�� ���������� �������������������������������

��

4(��B��C����(�A��������������� ���������

Page 7: [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands (2010.04.13-2010.04.16)] EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Development of an ultra-stable

./0(*1�3,-)*()'��

'��� ����� ������� ��� ����� ��� �� ���������� ����� ���� ������ �� ��� ����!� �����(�����������(�����������������������������������������������������������������������������(��5��� ����������������(����� ����� ������������������(���(!��������� �������!� ��(� �� ���� ��������� ����� ������������ ��� ��A�(� ,L'C3� � ������������ '��� � ���� � �������� ����� ���� (��� ���� �� �����(�� ����� �� ���� ����������(!� �� �� � ��������� ����� ���� (��� ������ ��� �� ���� ��� ���� �� ��� ������ 5�� �������������� ����� ��� ����� ������ � ����� ������� ����� ��������� ��� B� � ������� ���� � �������� ��������� �������������������'������������������������������������������� ����!������������������������������(����������� ���������������������������4-*-+2�%,+5��=� ������������(�� �������!����� �����������������������������������(�������������� �����������)�����������(���� ����������� ��������������������� ����� ���(����5�������������� ���� ��� �� )��� ����� ��� �(��������:������ ����� ����!�������������� ����������(� ������������� ����)������A!� ������������������� �������� ����0�����M������ ������ ���������'�����)��������������������9:�M�������������2���!�*�������������F)������������� ���� /������� >���������� F����� 0��������� >������(�� ���(�������5�� ����)� �F��>��(��� ���� �������(� �������� ��� ���� ;</+'�<������ ������)� ����K��>����� ���� ������� ������+242+2).2$������<��2�� ��������!�N������������������������ ������������+��������������9F<����������−����� �������������O!�����������!�C����67!�/����!������%P�$�!�$��B�

��$�� ��� 5�� ����!� M�� 2�� ���!� ;�� ��� ;�� :������@!� M�� ;�� 5������� ���� '�� L�������!�N4������ �� ����������������(��� ��� ��<�.���� ��� �� )O!����������������!�C������6!�$����

��7��F��<��5�����!�>��=8�����������0��K��!�NC����������������� ��� ����O!���������������!�C����#�!�/����!������&��!�$��#���

��6��'��/�A�����!�4��L���������9��F����!�NC��������������������� �� �������������������������������������O!�������������!�C����&7!�����7�P�7B!�$��B�

Page 8: [IEEE EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Noordwijk, Netherlands (2010.04.13-2010.04.16)] EFTF-2010 24th European Frequency and Time Forum - Development of an ultra-stable

����>��/�� ���!�1�F��>�!�;��-������;��1�� ���!�NF��������� ���� ���� A�������������������������������(� ���(������������������� �� ����O!�����������!�C����7�!�/����6!�����&��!�$����

��B�� F��<��5�����!�>��=8������!� F�� 0�(��!� ;��>���� ���� 0��K��!� N'�������������������� ��� ����?!������������!�C����##!�$��&�

��#�� <�� M�� 1������ ��� ���!� N����� �!� ������������������ ��� ��� ����� ���� ����� �������������������×���−��O!�����������!�C����77!�/���B!����B6�!�$��#�

��&��;��>����������!�N9�������������������������������������� ����O!������������!�C����#%!�$��%�

��%��1���������� ���!� NC���������� ������� ���������������4�����0����� ����O!������������!�C����#6!�$��B�

������ ;�� <��!� <�� >������!� /�� :��� ���)�!� '��� 9���� ���� '�� 5�� �� �!� NF������A�

�������� ����� ����� ��� ����A����� ��� ������������ ���� ���������� ��������������������8������(���4�����0����� ����O!������������!�C����##!�$��&�

������-�-��;��(!�Q�-��2!�R�-��R������1�F��>�!�N'�������A���������/�H-<K���������

��B6� ��� ����A��� ��� ���� ����� �������� ������������ ����O!�������� ����� �!�C�����#!�/���B!�$��&�

���$��M��K������ ?�!�K�� �(��!����Q����(�����>��:����!�NF������� ����� ��������

��������A�������������� ���������� �� ����O!������������!�C����&�!�$��%������