第1章 传统型原子钟 1
1.1 铷原子钟 1
1.1.1 铷汽泡型 2
1.1.2 铷激射器 4
1.2 氢原子钟 6
1.2.1 主动型氢激射器 6
1.2.2 被动型氢激射器 9
1.3 铯原子钟 10
1.3.1 磁选态型 11
1.3.2 光选态型 14
1.3.3 铯原子束频率基准 16
1.4 传统型原子钟的性能及其限制 18
1.4.1 主要特性 18
1.4.2 性能限制 18
2.1 冷原子喷泉钟 23
第2章 新一代原子钟 23
2.1.1 工作原理 24
2.1.2 关键技术 27
2.1.3 原子喷泉钟回落信号原子数损失的估计 35
2.1.4 冷原子喷泉钟的领先水平 39
2.2 空间基准钟与汽泡型冷原子钟 40
2.2.1 空间基准钟 40
2.2.2 汽泡型冷原子钟 42
2.3.2 CPT钟工作原理 43
2.3 CPT钟 43
2.3.1 CPT现象 43
2.3.3 CPT钟的前景 45
2.4 光钟 45
2.4.1 光梳 46
2.4.2 光钟的基本组成 47
2.4.3 激光频率标准 48
3.1.1 装置的基本组成 50
3.1 结构与特点 50
第3章 我国第一台冷原子钟 50
3.1.2 冷原子喷泉的设计与配置 51
3.1.3 激光—光学系统 61
3.1.4 电子测控系统 64
3.2 关键部件及其性能 66
3.2.1 磁光阱 66
3.2.2 C场及其磁屏蔽组件 72
3.2.3 微波谐振腔 74
3.2.4 荧光收集器 79
3.2.5 主、从激光器 80
3.2.6 声光调制器（AOM） 82
3.2.7 PC机控制系统 83
3.3 飞行时间信号 84
3.3.1 基本估算公式 85
3.3.2 TOF信号测量 86
3.4.1 主要性能 89
3.4 主要性能指标 89
3.4.2 不确定度评估 91
第4章 原子钟的高端应用 95
4.1 原子钟在导航星和空间站的应用 95
4.1.1 星载原子钟的改进与更新 96
4.1.2 新一代空间频率基准 99
4.2 用原子干涉仪测量重力加速度 101
4.2.1 工作原理 101
4.2.2 装置概要 103
4.2.3 主要环节 105
4.2.4 结果 112
4.3 21世纪的时间频率计量 112
4.3.1 计量科学的革新 113
4.3.2 导航航天及信息业应用 114
4.3.3 新一代原子钟和“天文钟” 115
附录：与原子钟的发明和改进相关的诺贝尔物理学奖 117
参考文献 118