Die SA.45s-Atomuhr in Chipgröße (CSAC) ist eine miniaturisierte Cäsium-Atomuhr, sie enthält neben einem DSP, einem Analogprozessor und einem VCO-Mikrowellensynthesizer das so genannte Coherent Population Trapping (CPT). In diesem Trapping-Modul, Symmetricom bezeichnet es als Physical Package (siehe Bild), beleuchtet ein Cavity-Laser eine beheizte Resonanzzelle gefüllt mit einer geringen Menge an Cäsium. Die polarisierte Laserstrahlung bei 894 nm wird durch die Atomresonanz des Cäsium bei 91.92.631.770,0 Schwingungen/s in zwei Seitenbänder separiert.
Durch Wechselwirkung der Cäsiumatome mit der vom Laser eingestrahlten Mikrowelle wird die Resonanzfrequenz mit hoher Genauigkeit bestimmt und von einem Fotodetektor aufgenommen. Dessen Ausgangssignal wird einem Mikrocontroller zugeführt, der die Frequenz des VCO des Mikrowellensynthesizers mit hoher Präzision festlegt. Der VCO arbeitet bei 4,6 GHz, er ist Bestandteil einer PLL mit einem TCXO für 10 MHz.
Dieser PLL-Synthesizer liefert dann die Standardfrequenzausgangsfrequenz des CSAC von 10 MHz mit einer Genauigkeit von 1×10-12. Das jüngste Mitglied der Quantum-Atomoszillatoren-Familie ist wegen des geringen Leistungsaufnahme von 115 mW und dem geringem Raumbedarf von 16 cm³ (Rubidium-Atomuhren benötigen 40 cm³) ganz besonders für tragbare Anwendungen geeignet, bei denen es auf präzise Synchronisation und hohe Zeitstabilität in Umgebungen ohne GPS-Empfang ankommt. Durch die Genauigkeit und den extrem geringen Energieverbrauch ist die SA.45s CSAC gut für eine Anzahl von anspruchsvollen Anwendungen einschließlich Militär geeignet.
Das Produkt wird mit standardmäßigem und militärischem Betriebstemperaturbereich angeboten. Die Gang- genauigkeit ist um zwei Größenordnungen besser ist, als die der Lösungen auf Quarzbasis (OCXO, TCXO), die diese Atomuhr ersetzen soll. Die Kurzzeitstabilität ist < 5x 10-12 über eine Stunde, die Alterungsrate im Monat ist mit < 3-10 angegeben und die Leistungsaufnahme ist mit 115 mW verglichen mit den 1,5 bis 2 W von OCXOs 10- bis 15-fach geringer.
(sb)
