تم عرض شريحة الجيل التالي التي تم تسميتها بالساعة الذرية من قبل الفيزيائيين وكذلك شركاء NIST (المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا). هذه الساعة أصغر حجمًا ، وهي مصممة بالبصريات والرقائق و مكونات الكترونية . يتم تمييزه بترددات بصرية عالية.
تستخدم هذه الساعة الذرية 275 ميغاواط أو أقل مع طاقة إضافية التقدم في التكنولوجيا . يمكن لهذه الساعات في نهاية المطاف أن تحل محل المذبذبات الثابتة داخل أنظمة الملاحة وشبكات الاتصالات ، وتستخدم كساعات دعم على الأقمار الصناعية.
قلب الجيل التالي من ساعة ذرية على نطاق الرقائق
تم تصميم هذه الساعة في المعهد القومي للمعايير والتقنية (NIST) بمساعدة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومختبرات تشارلز ستارك درابر وجامعة ستانفورد. تعمل الساعات الذرية العادية بترددات الميكروويف التي تعتمد على اهتزازات ذرة السيزيوم.
تعمل CLK الذرية الضوئية بترددات أعلى وتوفر دقة عالية لأنها تفصل الوقت إلى وحدات أخف. عامل الجودة في هذه الساعة يكرر مدى طول الذرات التي تحددها من تلقاء نفسها دون مساعدة خارجية.
الذرات في رقاقة تم استكشاف الساعة الذرية ذات المقياس باستخدام تردد ميكروويف. ال ساعة مختلفة يجب أن تتحول الإصدارات إلى معيار صناعي للتطبيقات المفيدة. ومع ذلك ، فهم بحاجة إلى معايرة أولية ويمكن أن يتدفق ترددهم بمرور الوقت في أخطاء توقيت مهمة.
تتميز الساعة الضوئية القائمة على NIST بعدم استقرار أفضل بحوالي 100 مرة من ساعة الميكروويف ذات الرقاقة. عمل هذه الساعة هو علامة ذرات الراديوم بتردد بصري داخل نطاق THz (تيراهيرتز).
يمكن استخدام هذه العلامة لتثبيت ملف ليزر IR والذي يسمى ليزر CLK ، والذي يتم تغييره إلى إشارة ساعة ميكروويف جيجاهرتز من خلال مشط تردد يعملان مثل التروس.
تردد تشغيل مشط واحد بتردد THz. يتم تنسيق هذا المشط مع مشط تردد جيجاهرتز ، ويمكن استخدامه مثل مسطرة متباعدة قليلاً محمية تجاه ليزر CLK. وبالتالي ، يولد CLK إشارة كهربائية باستخدام ميكروويف GHz. يمكن حسابه باستخدام الإلكترونيات التقليدية التي يمكن تثبيتها بالقرب من اهتزازات THz للروبيديوم.
علاوة على ذلك ، يمكن تحسين استقرار هذه الساعة الذرية ذات الحجم الرقائق من خلال الليزر منخفض الضوضاء وكذلك يمكن تقليل أبعادها من خلال تكامل أكثر تعقيدًا بين الإلكترونية والبصرية
.
