成果信息

芯片原子钟产业化，并实现芯片原子钟的军、民应用，将打破美国的技术封锁和产品垄断，实现我国自主的芯片原子钟，满足北斗导航定位系统对高端标准频率源的迫切需求，占领国内市场，参加国际市场竞争打下基础。我们是信息产业大国，研制、生产出国产芯片原子钟将引领和带动我国相关产品、产业大力发展。中国科学院武汉物理与数学研究所历经多年技术研发，先后攻克了MEMS原子其实为核心的物理系统、外部控制核心部件等关键技术，掌握了完整的核心技术并申请了相关专利。2013年成功研制了国内首台芯片原子钟，2015年研制出功耗240mW、体积21cm3、频率稳定度2×10-10τ-1/2的芯片原子钟工程样机，该样机受到国内同行专家现场考察后一致给予高度评价，并入选“十二五”国防成果展，在2016年的5月初，受到习主席的参观和表扬。)

背景介绍

芯片原子钟是一种精密时间计量仪器，由于其体积小、重量轻、功率消耗小、启动速度快等优点，可广泛应用于定位、导航、通信、军事等多个领域。芯片原子钟的物理系统微型化设计采用微机电加工(MEMS)工艺，将物理系统的微型原子气室、微光学系统、微型磁场线圈、磁屏蔽结构及保温结构作为整体进行加工。MEMS工艺制作的微型物理系统，利用热量集中的优势降低功耗。此外碱金属的化学性质极其活泼，容易和大气中的氧气和水蒸汽发生反应，这就对键合环境的含氧度和湿度提出了更高的要求。 )

应用前景

到“十三五”末，全球对CPT原子频标的需求大约是1000万台，Quartzlock UK ltd市场预测认为，对于芯片原子频标可预测的需求量在几千万到一亿台水平。仅以基站为例，我国现在160万个基站（移动70万，联通50万，电信40万）上使用的高温晶振均为芯片原子钟的替代目标，具有非常可观的经济和社会效益。)