게시 및 게시 날짜 : 2009/07/16

"National Standard of Length"는 이제 새로운 형식으로 제공됩니다

-광학 주파수 콤비 장비 바카라을 바카라한 "파장"이면화 된 "파장"-

포인트

  • "조정 된 범용 시간에 동기화 된 광학 주파수 빗 장치"는 새로운 "국가 표준 길이"로 지정되었습니다
  • 기존 국가 표준보다 300 배 더 정확한 달성
  • 광학 통신 대역과 같은 파장을 지원하며 업계에 파급 효과가있을 것으로 예상됩니다

요약

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")측정 표준 연구 부서[Research Division Director Okaji Masahiro] Hong Feng Rai 감독, 파장 표준 실험실, 시간 주파수 부서 및 최고 수사관 Hajime Inaba가 개발 한 광학 주파수 빗 장치는 일본의 "길이"측정 기기의 정상에 있습니다국가 표준 (지정된 표준 장치)로 지정되었습니다 (2009 년 7 월 16 일)

이전에는 일본에서측정 방법AIST에서 바카라할 수 있습니다요오드 안정화 된 헬륨 네온 레이저"하지만 이번에는 최신 기술입니다광학 주파수 com조정 된 보편적 시간와 동기화 된 광학 주파수 빗 장치 길이의 국가 표준으로 지정되었습니다 결과적으로 "파장(진공) "(진공)"는 이전보다 300 배 더 정확했습니다 기존 파장 (633 nm) 외에도 광학 주파수 빗 장치는 또한 광학 통신 밴드 파장 (15 µm)과 같은 파장에도 적용될 수 있으며, 이는 산업에 어려움을 겪었으며, 고유 한 반란의 커뮤니케이션에 영향을 미칠 것으로 예상됩니다

일본 지구법 법률은 산업 및 사회에서 적절한 측정을 수행 할 수 있습니다측정 추적 성 시스템| 국가 표준 (특정 표준 장치)이 지정되는 곳에 설립되었으며 교정 운영자는 국가 표준에 대한 추적 가능하고 신뢰할 수있는 교정 서비스를 제공합니다 특정 표준 장비의 이러한 변화로 인해 최고 국가 표준의 정확도가 향상되고 계량 추적 시스템에 통합 된 측정 기기의 범위가 확장 될 것으로 예상됩니다

새로운 국가 표준의 사진 "동의 한 범용 시간 동기화 된 광 주파수 빗 장치"
New National Standard "Optical Frequency Comb 장치는 협력 세계 시간과 동기화"

개발 배경

길이 단위 인 미터의 정의는 "국제 미터 프로토 타입"(1889-1960), "크립톤 86의 파장"(1960-1983), "빛의 속도에 따른 정의"(1983- 사전), 그리고 그 결과로 일본의 표준에 대한 국가 표준은 "일본 메터 프로토 타입"(1889-190)으로 바뀌었다 Krypton Ramp "(1960-1983) 및"요오드 안정화 헬륨 네온 레이저 "(1983-2009)

길이의 현재 정의는 1/458의 1/458의 진공을 통과하는 거리는 1983 년의 17 번째 국제 웨이트 및 측정에서 결정된 거리입니다 정의에 충실한 파장의 직접 측정은 어려웠으므로, 현재까지는 "요오드 헬륨 신온 레이저에 대한 권장 값"은 국제적 비교를 통해 채택되었습니다 이 방법은 오늘날 많은 국가에서 여전히 바카라됩니다

1999 년부터 2000 년까지 이전에 정의하기 어려운 파장 측정에 대한 응답으로, 광학 주파수 콤을 바카라한 초-니트 광학 펄스 레이저를 바카라하여 절대 광학 주파수 측정 제안이 이루어졌다 이 기술은 일정한 광학 주파수 측정을 허용하여 어려웠습니다 이로 인해 2005 년 노벨 물리학상이이어서 홀 박사와 독일 헨스로 이어졌습니다

광학 주파수 빗을 바카라하면 광범위한 파장에 대한 파장 표준을 설정하고 불확실성을 크게 줄일 수 있으므로 AIST는 적극적으로 개발하고있을 것으로 예상되었다

최근

일본에서, Metrology Act 및 관련 법률은 산업 및 사회에서 적절한 측정을 수행 할 수있는 측정 추적 성 시스템을 확립했습니다 그곳에서, 국가 표준 (특정 표준 장치)은 길이, 질량, 온도 및 전압과 같은 각 측정 금액에 대해 지정되며, 교정 연산자가 소유 한 표준 장치는 국가 표준에 따라 보정되며 교정 연산자는 국가 표준에 대한 추적 가능하고 신뢰할 수있는 교정 서비스를 제공합니다 AIST는 Metrology Act를 기반으로 다양한 측정 금액에 대한 특정 표준 장치를 유지하고 관리하며 교정 연산자에게 교정 서비스를 제공하며 새로운 측정 금액 및 측정 범위에 해당하는 특정 표준 장치를 개발하고 있으며 연구 및 개발에 정확성을 향상시킵니다 이러한 특정 표준 장치의 유지 보수는 다양한 산업 분야에서 측정 추적 성을 보장 할 수있게하며, 매우 정확한 표준을 공급함으로써 산업이 매우 정확하고 신뢰할 수있는 측정을 수행 할 수 있습니다

이번에 개발 된 "광학 주파수 빗 장치"는 일본의 새로운 에너지 및 산업 기술 개발을 위해 일본 기관의 산업 기술 연구 보조금 보조금 보조금 보조금 보조금으로 인해 "광대역 광학 빗을 바카라한 광학 주파수 미터의 개발"(2006-2009)으로 인해 얻어졌습니다

연구 컨텐츠

티타늄 사파이어 레이저와 같은 고형 상태 레이저를 바카라한 광학 주파수 빗 장치 (발표가 발표되어 2005 년 3 월 23 일)는 "모드 로킹 된 섬유 레이저"를 바카라하는 광학 주파수 빗 "파이버 빗"을 바카라하는 장치를 개발하기 위해 추가로 개발되었습니다

새로운 시스템의 발전에 따라, 경제, 산업 계측 행정 협의회에 의해 심의 후, 경제 산업의 공개 의견 시스템이 모집되었고 2009 년 7 월 16 일 경제 및 산업부 장관은 "약 134 조를 기반으로 한 길이의 표준 장치와 동기화 된 광학 주파수 빗 장치와 동기화 된 광학 주파수 빗 장치를 지정했다

이 장치는 다음과 같이 기존의 "요오드 안정화 된 헬륨 네온 레이저"에 비해 세 가지 장점이 있습니다

(1) 개선 된 정확도 (불확실성 감소)
길이의 국가 표준으로 생성되는 "파장 (진공)"은 이전보다 300 배 더 정확합니다
(2) 여러 파장을 지원합니다
이전에는 파장이 633 nm 인 레이저 만 교정 될 수 있지만 15 µm 대역과 짧은 파장 범위의 532 nm가있는 레이저에 대해서는 보정됩니다
(3) 안정성
기존 레이저가 장비의 수명과 운영 신뢰성을 능가하는 영역이있어 이전보다 훨씬 더 안정적인 표준 공급을 제공 할 수 있습니다

이번에는 "Universal Time과 동기화 된 광학 주파수 콤 장치"가 특정 표준 장치가 될 것이며, 교정 서비스는이를 바카라하여 시작될 것이며, 이는 교정 서비스를위한 새로 타겟팅되는 파장 안정화 레이저의 신뢰성을 향상시킬 것이며, 결과적으로 새로운 광학 통신 기술과 저소득 길이 측정 머신이 폐기 될 것입니다

미래 계획

앞으로, 우리는 귀하의 요구에 따라 다른 파장 대역에 해당하는 교정 서비스를 구현할 계획입니다 이 경우 짧고 긴 파장을 추가로 교정하여 반도체의 피치 길이를 측정하는 정확도와 Terahertz의 정확한 측정의 정확도를 향상시켜 업계에 기여할 수있게합니다


터미널 설명

◆ 국가 표준 (지정된 표준 장치)
주에서 유지 관리하고 국내 측정 기기 (측정 기기)에 대한 표준 스케일을 제공하는 다양한 측정 기기 (측정 기기) 표준의 출발점 일본에서는 Metrology Act에 따라 "지정된 표준 장치"로 자리 잡고 있습니다 "지정된 표준 단위"는 Metrology Act 제 134 조에 따라 경제 무역 및 산업부 장관이 지정합니다 길이의 다른 예로는 킬로그램 프리미티브 (질량) 및 원자 시계 (시간/주파수)가 있습니다 또한, Metrology Act 제 135 조는 "특정 표준 장치 등을 바카라한 교정"을 규정합니다 Metrology Act 제 143 조는 특정 표준 장치로 교정 된 미터 또는 특정 표준 장치에 연결된 교정 미터를 바카라하는 교정 연산자에 대한 등록 시스템을 규정합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 측정 방법
측정을위한 표준을 확립하고, 적절한 측정 구현을 보장하고, 따라서 경제 발전 및 문화 개선에 기여하기위한 법률[참조로 돌아 가기]
◆ 요오드 안정화 된 헬륨 네온 레이저
기존의 특정 표준의 공식 이름은 "633 나노 미터 요오드 분자 흡수 라인 파장 안정화 된 헬륨 네온 레이저 장치 길이"입니다 " 요오드 분자의 특성을 바카라하여 정확한 파장의 레이저 표시등을 생성하는 장치 파장 값 (진공)은 632991 212 58 nm (나노 미터)이며 상대적 불확실성은 21 × 10-11, 11 자리는 정확합니다 또한, 조정 된 범용 시간에 동기화 된 새로운 "광학 주파수 콤 장치"는 7x10-14, 정확도는 300 배 더 높습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 광학 주파수 com
모드 로킹 된 레이저라고 불리는 초-쇼트 라이트 펄스 레이저의 광대역, 빗 모양의 스펙트럼 출력이있는 빛 모드 로킹 된 레이저로 생성 된 Ultrashort 광학 펄스 트레인은 광학 주파수 빗의 개략도에 표시된 것처럼 반복 주파수 (fRep)에 의해 결정된 간격을 갖는 얇은 스펙트럼 구성 요소 (모드)가 있습니다 이 스펙트럼의 모양은 comb (comb)와 비슷하기 때문에 "광학 주파수 콤 (comb)라고합니다 반복 주파수 웨이브 번호fRep조정 된 범용 시간과 동기화되며 광학 주파수 빗은 "광 주파수 참조"로 바카라될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
광학 주파수 빗 회로도
광학 주파수 빗의 개략도
◆ 조정 된 보편적 시간 (UTC)
전세계의 대략 300 개의 원자 시계의 상호 비교 결과와 여러 기관의 1 차 빈도 표준 장치의 평가 결과를 기반으로 국제 원자 시간 (TAI)에 대해 도약 초가 조정되는 시간 시스템 (UT1은 09 초 내에 지구의 관찰로부터 결정) 각 국가의 표준 표준으로 바카라되며 시간 주파수 표준 필드의 기본 비교 표준으로 바카라됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 파장
Laser Light는 파동이며 그 파의 길이를 파장이라고합니다 빛의 속도, 파장 및 주파수 사이에는 관계가 있습니다 현재 국제 유닛 (SI) 시스템에서 진공의 빛 속도는 일정합니다 (299 792 458 m/s) 따라서, 빛의 파장 (진공 상태)은 299 792 458 m/s ÷ 주파수에 의해 결정된다 이 "Cooperation의 세계와 동기화 된 광학 주파수 콤 장치"는 정확한 주파수를 생성하고 정확한 파장을 달성합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 측정 추적 성 시스템
"측정 추적 성"미터를 바카라하는 측정 결과가 보정되었음을 의미합니다 (교정)의 중단없는 체인을 나타내는 속성이며 참조와 관련이 있습니다 예를 들어, "국가 표준에 비해 추적 성을 측정함으로써 측정 결과가 보장됩니다"를 의미하는데, 이는 측정 결과의 신뢰성을 의미합니다
"측정 추적 성 시스템"은 국가 표준 (특정 표준기구)이 측정의 표준 역할을하는 데 바카라되어 산업 및 기타 산업의 계량 기기가 국가 표준에 대한 계량 체계를 보장 할 수있는 시스템을 말합니다 법적 용어가 아니라 일반적인 이름입니다 그것은 Metrology Act의 8 장에 규정되어 있습니다[참조로 돌아 가기]


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