美国国家标准与技术研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)在日前召开的“MEMS 2005”国际会议上宣布,正在和美国科罗拉多大学(University of Colorado)共同开发电池驱动型原子钟。目标是利用MEMS技术大幅度缩小过去一般要放置在机柜上的原子钟体积,降低其耗电量,从而能够配备于电池驱动的便携终端上。计划最终集成在半导体芯片上。
利用作为国际标准的、铯(Cs)原子每秒固有的振荡次数计算时间,其精度达10的-11~-10次方。试制出来的样品,其耗电量约为75mW,体积为10mm3。成本方面,现有零部件价格为数十美元,NIST认为将来可将整体价格控制到100美元以下。
向该研究提供资金援助的DARPA(美国国防部高级研究计划局),正在加紧进行一项旨在将原子钟集成于芯片的开发项目,其最新成果已在此次会议上公布。DARPA参与原子钟开发的原因是军用领域存在着对高精度钟表的需求。在要求准确时间信息的定位系统GPS中,当接收终端因噪音等原因而无法连续接收信号时,只要在终端上配备这种芯片,也能继续进行高精度检测。由于存在这种具体需求,因此发表研究成果的John Kitching表示,假如开发工作能按计划顺利进行,“2~4年后就将达到实用水平”。现有的手机和高速通信系统有时就需要进行高精度同步通信,假如原子钟的成本、耗电量和外形尺寸能达到要求,将来就可能配备于手机和电脑等产品。