Риле Ф. Стандарты частоты. Принципы и приложения

Пер. с англ. — Москва: Физматлит, 2009. — 512 с. — ISBN: 978-5-9221-1096-9.В книге представлен обзор основных принципов работы стандартов частоты - от микроволнового до оптического диапазона, при этом подчеркиваются их особенности, связанные со спектральным диапазоном работы, и приводятся основные области приложения.
О6суждается реализация на практике таких широко используемых компонентов как осцилляторы, макроскопические и атомные реперы частоты.
Детально описаны наиболее важные стандарты частоты - цезиевые атомные часы, ионные ловушки и лазеры, стабилизированные по частоте. В качестве критериев важности стандарта выбраны степень его влияния на науку и технологию как в прошлом, так и в настоящем, а также возможность дальнейшего развития.
В книге обсуждаются различные приложения стандартов частоты в современных высокотехнологичных областях, в передовых направлениях фундаментальных исследований, в метрологии и в области поиска новых точных часов. Описано измерение времени как специальная область применения стандартов частоты.Предисловие

Введение
Характеристики стандартов частоты и часов.
Часы и стандарты частоты: исторические перспективы.Теоретические основы стандартов частоты
Математическое описание колебаний.
Колебательные системы с обратной связью.
Стабилизация частоты.
Электронные сервосистемы.Характеристики амплитудных и частотных флуктуаций
Флуктуации частоты во временном представлении.
Спектральное описание флуктуаций частоты.
Переход от частотного к временному представлению.
От флуктуаций частоты к форме линии генерации.
Методы измерений.
Стабилизация частоты при наличии шумов.Макроскопические стандарты частоты
Пьезокристаллические резонаторы.
Объемные резонаторы СВЧ.
Оптические резонаторы.
Стабильность резонаторов.Атомные и молекулярные стандарты частоты
Энергетические уровни атомов.
Энергетические состояния молекул.
Взаимодействие простых квантовых систем с электромагнитным излучением.
Сдвиги и уширение спектральных линий.Подготовка ансамблей атомов и молекул и их опрос
Атомы и молекулы в ячейках.
Коллимированные атомные и молекулярные пучки.
Охлаждение.
Атомные ловушки.
Нелинейная спектроскопия без доплеровского уширения.
Измерения с помощью последовательности когерентных взаимодействий.Цезиевые атомные часы
Часы на пучке атомов цезия с селекцией магнитных состояний.
Пучковые цезиевые часы с оптической накачкой.
Атомный фонтан.
Часы в условиях микрогравитации.Микроволновые стандарты частоты
Мазеры.
Стандарты на рубидиевой ячейке.
Альтернативные микроволновые стандарты.Лазерные стандарты частоты
Стандарты на газовых лазерах.
Методы стабилизации частоты лазеров.
Перестраиваемые лазеры.
Оптические стандарты на нейтральных поглотителях.Стандарты на ионных ловушках
Принцип действия ионных ловушек.
Практическая реализация ионных ловушек.
Ионные стандарты частоты микроволнового и оптического диапазонов.
Точные измерения в ионных ловушках.Формирование и деление оптических частот
Нелинейные элементы.
Элементы для сдвига частоты.
Синтез частот с помощью умножения.
Деление оптических частот.
Ультракороткие лазерные импульсы и фемтосекундная гребенка частот.Шкалы и распространение сигналов времени
Шкалы времени и единица времени.
Основы общей теории относительности.
Сличение времени и частоты.
Радиоуправляемые часы.
Глобальная система спутниковой навигации.
Часы и астрофизика.Приложения в науке и технике
Длина и величины, связанные с длиной.
Стандарты напряжения.
Измерение токов.
Измерение магнитных полей.
Связь с другими единицами СИ.
Измерение фундаментальных констант.Приближение к границам точности
Приближение к квантовому пределу.
Новые принципы.
Ограничения, накладываемые окружением.Список сокращений
Список литературы