缩小技术,扩大视野:紧凑型芯片提高通信、导航和其他应用的精确计时

该技术将桌面系统缩小为芯片大小,从而降低功耗并使其更适用于日常设备。

来源:美国国家标准技术研究所
NIST 研究人员正在测试一种将光转换为微波信号的芯片。图中所示的芯片是一块荧光面板,看起来像两张微型黑胶唱片。芯片左侧的金色盒子是向芯片发射光的半导体激光器。图片来源:K. Palubicki/NIST
NIST 研究人员正在测试一种将光转换为微波信号的芯片。图中所示的芯片是一块荧光面板,看起来像两张微型黑胶唱片。芯片左侧的金色盒子是向芯片发射光的半导体激光器。图片来源:K. Palubicki/NIST

NIST 研究人员正在测试一种将光转换为微波信号的芯片。图中所示的芯片是一块荧光面板,看起来像两张微型黑胶唱片。芯片左侧的金色盒子是向芯片发射光的半导体激光器。

图片来源:K. Palubicki/NIST

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美国国家标准与技术研究所 (NIST) 及其合作者在计时技术方面取得了一项虽小但意义重大的进步:紧凑型芯片可将光无缝转换为微波。该芯片可以改善 GPS、电话和互联网连接的质量、雷达和传感系统的准确性以及其他依赖高精度计时和通信的技术。

这项技术减少了所谓的计时抖动,即微波信号计时中的微小随机变化。类似于音乐家试图保持音乐的稳定节拍时,这些信号的计时有时会出现一些波动。研究人员将这些计时波缩短到极小的几分之一秒——准确地说是 15 飞秒,这比传统的微波源有了很大的改进——使信号更加稳定和精确,从而可以提高雷达灵敏度、模数转换器的准确性以及望远镜组捕捉到的天文图像的清晰度。

飞秒

该团队的研究结果发表在《自然》杂志上。

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