1.高稳定传递振荡数字频率控制技术研究

研究目标

针对钙原子光钟（657nm）与镱离子光钟（871nm）比对中跨波段频率传递核心需求，传统窄锁方式的光学频率梳易引入共模噪声且适配性不足。聚焦传递振荡器（TO）方案的数字频率控制与高精度分频环节，开展高性能数字化实时控制技术研究。通过自主数字信号处理实现拍频信号高速采集、精密比例变换及闭环反馈，显著抑制光梳噪声，实现高保真频率特性跨波段传递。与传统模拟电路或商用方案相比，具有控制带宽更宽（>2MHz）、附加相位噪声更低、算法可重构性强等优势。

研究内容

（1）657nm与871nm激光与光梳拍频信号高信噪比采集与预处理技术研究；

（2）传递振荡器（TO）高精度数字比例分频与噪声抑制研究；

（3）高性能数字化闭环控制系统集成与实时反馈优化技术研究。

考核指标

（1）传递振荡器附加频率不稳定度优于1×10⁻¹⁶/s，1×10⁻¹⁸/10000s；
（2）分频比不确定度10⁻²⁰。

研究周期：1.5年

研究经费：25万元

完成形式

（1）高稳定传递振荡数字频率控制原理样机1套；
（2）研究报告1份；
（3）科技论文1篇及以上。

发布方式：公开发布

技术联系人：苏老师（18740435667）

2.量子技术赋能的激光时频传递方法研究

研究目标

噪声抑制是提升高精度时频传递同步性能的核心科学问题，在光钟比对、星地时频传递及量子通信授时等前沿领域具有重要研究意义。
围绕量子噪声对双光频梳时频传递精度的影响机理这一核心科学问题，系统开展基于量子技术的时频传递理论研究。通过引入量子压缩与量子纠缠等非经典光学手段，探索在双光频梳体系中抑制光源量子涨落、降低钟差测量噪声的物理机制与实现路径，建立量子赋能的双光频梳时频传递精度提升理论框架，为突破经典噪声极限、发展新型高精度时频传递方法提供理论依据。

研究内容

（1）双光频梳量子噪声对时频传递精度的影响机理研究
构建包含激光光源量子噪声的双光频梳时频传递理论模型，系统分析强度噪声、相位噪声及其量子涨落在钟差测量过程中的影响方式与累积机制，明确量子压缩与量子纠缠在噪声抑制中的作用方式与适用条件；
（2）基于量子赋能的双光频梳噪声抑制方案设计与可行性分析
分别设计：
基于双光频梳量子压缩态的时频传递噪声抑制方案，分析其对共模噪声及测量不确定度的抑制能力；
融合量子纠缠的双光频梳关联增强方案，研究量子关联在双梳拍频与钟差提取中的噪声抵消与灵敏度增强机制；
在理论层面评估两类方案在现实光源参数和测量条件下的可行性与潜在效能。
（3）量子技术赋能的双光频梳时频传递性能量化评估方法
探索建立统一的量化评估指标体系，对量子压缩型与量子纠缠增强型双光频梳方案在噪声抑制效果、时频传递精度提升幅度及稳定性改进等方面进行定量分析与仿真验证。

考核指标

（1）理论模型
建立包含量子噪声与量子关联特性的双光频梳时频传递精度理论模型，明确量子压缩与量子纠缠对时频传递噪声极限的影响规律；
（2）技术方案
分别形成双光频梳量子压缩时频传递可行性方案和量子纠缠的双光频梳时频传递可行性方案，并给出关键参数条件与适用范围分析；
（3）仿真结果
完成量子压缩型双光频梳时频传递方案的精度提升与噪声抑制效果仿真计算,包括:
激光光源量子噪声压缩相对散粒噪声极限≥4dB；
时频传递稳定度提升≥2倍。

研究周期：1.5年

研究经费：15万元

完成形式

（1）研究报告1份。

发布方式：公开发布

技术联系人：杨老师（18811130169）

3.重力数据的智能化去噪研究

研究目标

将无监督人工智能算法应用于重力数据去噪，旨在不依赖“干净”训练标签的情况下，从复杂噪声中得到有效信号。

研究内容

（1）构建贴近实测的“信号-噪声”混合理论模型与数据集；

（2）提出包含地质约束的无监督深度学习网络架构；

（3）开发无监督的智能化去噪算法。

考核指标

（1）采用智能化去噪算法后，重力数据的内符合精度优于0.8mGal。

研究周期：1.5年

研究经费：20万元

完成形式

（1）基于GeoProbe平台智能化去噪插件一个；

（2）研究报告1份；

（3）科技论文1篇及以上；

（4）专利（受理）1项及以上。

发布方式：公开发布

技术联系人：方老师（13720309912）

4.基于冷原子芯片的CPT磁力仪关键技术研究

研究目标

针对传统热原子CPT磁力仪灵敏度受限的问题，开展基于冷原子芯片的CPT磁力仪关键技术研究，突破冷原子相干布局囚禁、高灵敏度信号提取等关键技术，为冷原子CPT磁力仪的研制奠定基础，促进冷原子芯片技术的发展。

研究内容

（1）基于冷原子芯片的CPT信号产生技术研究；

（2）基于冷原子芯片的CPT磁力仪实验系统设计研究；

（3）高灵敏度磁场测量方法研究。

考核指标

（1）冷原子数俘获数量≥1E7，原子团温度≤100μK；

（2）磁场测量范围1μT~100μT，非线性误差±0.15nT。

研究周期：1.5年

研究经费：20万元

完成形式

（1）冷原子CPT磁力仪系统设计报告1份；

（2）科技论文1篇及以上；

（3）专利（受理）2项及以上。

发布方式：公开发布

技术联系人：李老师（18511696909）

5.固态自旋宽频高分辨微波测量技术研究

研究目标

现阶段基于传统电偶极测量的宽频高分辨测量技术存在数据量庞大、系统响应局限等问题。金刚石固态自旋作为新兴的量子结构，具备全固态、光学读取、室温特性稳定的特点，为新型微波测量技术的开发提供了新思路，但其还存在固有响应频率范围局限的问题。项目拟开展基于固态自旋能级调谐的微波高分辨测量技术研究，通过开发自旋高密度敏感单元，提升微波场信号与自旋转化作用的准确性；通过构建自旋能级空间调谐模型，突破自旋固有能级频率响应限制，实现自旋-微波宽频范围耦合测试；通过研究高分辨微波探测技术，突破自旋固有响应带宽限制，为宽频范围内高分辨微波测量技术提供一种全新技术手段。

研究内容

（1）研究固态自旋高密度可控制备技术，实现自旋空间非均匀噪声降低；

（2）研究精密外场自旋能级空间调控技术，实现自旋能级外场宽频调谐；

（3）研究高分辨微波探测技术，突破自旋固有响应带宽限制。

考核指标

（1）频率响应范围：2-10GHz；

（2）单次直接响应频率范围：≥4GHz；

（3）单频点频率分辩力：≤100Hz；

研究周期：1.5年

研究经费：30万元

完成形式

（1）发表SCI论文1篇及以上；

（2）专利（受理）1项及以上；

（3）研究报告1份。

发布方式：公开发布

技术联系人：靳老师（17710182101）

6.基于双光梳光谱技术的NO2二聚反应测量方法研究

研究目标

针对航空发动机燃烧光谱诊断任务对动态化学反应过程测量能力的迫切需求，以典型污染物NO₂的二聚反应为研究对象，突破NO₂特征谱线分析、双光梳二聚反应测量等关键技术，实现NO₂二聚反应物分子浓度的同步检测与分析。

研究内容

（1）研究NO₂二聚反应在不同温度和压强下的光谱吸收特性；
（2）NO₂二聚反应测量吸收光谱的分子浓度反演算法研究；
（3）不同温度条件下NO₂二聚反应双梳光谱测量试验验证。

考核指标

（1）测量温度范围296K~340K；
（2）分子测量浓度标准差不大于2%。

研究周期：1.5年

研究经费：20万元

完成形式

（1）基于NO₂二聚反应测量吸收光谱的分子浓度反演算法1套；
（2）研究报告1份；
（3）科技论文1篇及以上。

发布方式：公开发布

技术联系人：王老师（18810355200）

1.申请人原则上须具有副高级以上职称；已获实验室开放基金资助但尚未结题的项目负责人不得申请。
2.本次基金申报截止于2026年5月30日（收到时间），请各申请人按照《计量与校准全国重点实验室开放基金课题申请书》（模板）要求完成填报，一式两份，申请书封面加盖所在单位公章，并请将电子版刻盘一并邮寄，电子版要求含word和PDF版本，文档命名方式为【申报基金指南序号—基金项目名称—申报单位】。
3.实验室将于6月30日前，统一组织专家对申请书进行审查。
4.课题申请得到批准后，申请者应根据课题申请书和评审意见开展课题研究，并接受实验室检查和监督。
5.研究获得的研究成果由实验室和申请者及所在单位共享，论文发表或其他成果署研究人员姓名，同时请冠以“计量与校准全国重点实验室”和研究人员所在单位名称。

联系人：

苏老师，联系电话：010－88527441；

赵老师，联系电话：010－68389735。

通讯地址：北京市海淀区永定路50号院航天二院东院北门