專利名稱：一種光速各向異性的測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空間物理學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及與狹義相對論有關(guān)的一種光速各向異性測量裝置。
背景技術(shù)：
狹義相對論的一個基本原理就是光速不變原理，但是有一些相對性的理論認(rèn)為在某些特定坐標(biāo)系來看，光速不一定是不變的。從最早的邁克爾遜一莫雷實驗到目前深空探測原子鐘比對和觀測雙光子吸收一階多普勒效應(yīng)試驗，都在試圖尋找光速的空間各向異性，這些實驗都在不同精度上證明了光速不變性。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種光速各向異性的測量裝置，在更高的精度上測量光在不同轉(zhuǎn)播方向速度是否一樣。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種光速各向異性的測量裝置，其特征在于，包括空間冷原子鐘系統(tǒng)、第一微波時頻傳輸系統(tǒng)和第二微波時頻傳輸系統(tǒng)，所述空間冷原子鐘系統(tǒng)位于地球外空間的可移動裝置上，所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)位于地球表面；所述空間冷原子鐘系統(tǒng)與所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)之間通過電磁波傳遞時間信號；所述第二微波時頻傳輸系統(tǒng)與所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)處于不同地理位置，所述空間冷原子鐘與所述第二微波時頻傳輸系統(tǒng)之間通過電磁波傳遞時間信號。作為優(yōu)選的方案，所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)包括第一接收機和第一外部參考源，第一接收機與第一外部參考源位于同一地理位置；所述第一接收機，用于接收所述空間冷原子鐘系統(tǒng)參考時間，以及時間頻率比對數(shù)據(jù)的上傳；所述第一外部參考源，用于為所述第一接收機提供精確的同步時間信號；所述第二微波時頻傳輸系統(tǒng)包括第二接收機和第二外部參考源，第二接收機及第二外部參考源位于同一地理位置；所述第二接收機，用于接收所述空間冷原子鐘系統(tǒng)參考時間，以及時間頻率比對數(shù)據(jù)的上傳；所述第二外部參考源，用于為所述第二接收機提供精確的同步時間 目號。所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)為某一衛(wèi)星定位系統(tǒng)地面接收站，所述第二微波時頻傳輸系統(tǒng)為另一衛(wèi)星定位系統(tǒng)地面接收站。所述地球外空間的可移動裝置為地球同步軌道衛(wèi)星。本實用新型能在更高的精度上驗證光在不同轉(zhuǎn)播方向速度是否一樣。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體說明。

圖1為空間冷原子鐘系統(tǒng) 與第一、第二微波時頻傳輸系統(tǒng)的位置關(guān)系及時間頻率數(shù)據(jù)的傳輸示意圖。圖2為在衛(wèi)星軌道移動的空間冷原子鐘系統(tǒng)與位于地表的第一、第二微波時頻傳輸系統(tǒng)的位置關(guān)系及時間頻率數(shù)據(jù)的傳輸示意圖。
具體實施方式
如圖1所不,空間冷原子鐘系統(tǒng)位于地球外空間,第一、第二微波時頻傳輸系統(tǒng)分別位于不同地理位置的地球表面。第一微波時頻傳輸系統(tǒng)包括第一接收機和第一外部參考源，第一接收機與第一外部參考源位于同一地理位置；第一接收機用于接收空間冷原子鐘系統(tǒng)參考時間，以及時間頻率比對數(shù)據(jù)的上傳；第一外部參考源用于為第一接收機提供精確的同步時間信號。在具體實施中，第一微波時頻傳輸系統(tǒng)為某一衛(wèi)星定位系統(tǒng)地面接收站。第二微波時頻傳輸系統(tǒng)包括第二接收機和第二外部參考源，第二接收機及第二外部參考源位于同一地理位置；第二接收機用于接收空間冷原子鐘系統(tǒng)參考時間，以及時間頻率比對數(shù)據(jù)的上傳；第二外部參考源:為第二接收機提供精確的同步時間信號。在具體實施中，第二微波時頻傳輸系統(tǒng)為另一衛(wèi)星定位系統(tǒng)地面接收站。根據(jù)圖1所不的時間信號傳遞原理，第一、第二微波時頻傳輸系統(tǒng)分別將其第一、第二接收機同步到其本地的第一、第二外部參考源上。然后，空間原子鐘系統(tǒng)將自身時間頻率同時向第一、第二接收機以電磁波方式發(fā)出。設(shè)時間頻率傳遞雙方接收機在其各自外部參考源的同步下，獲得的本地參考時間標(biāo)準(zhǔn)分別為T1、T2，殘差分別為L1、L2，本地外部參考源時間頻率標(biāo)準(zhǔn)為F1、F2，此時若接收機完全同步到外部參考源，則有L1=L2=0。有關(guān)系式:
權(quán)利要求1.一種光速各向異性的測量裝置，其特征在于，包括空間冷原子鐘系統(tǒng)、第一微波時頻傳輸系統(tǒng)和第二微波時頻傳輸系統(tǒng)， 所述空間冷原子鐘系統(tǒng)位于地球外空間的可移動裝置上， 所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)位于地球表面；所述空間冷原子鐘系統(tǒng)與所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)之間通過電磁波傳遞時間信號； 所述第二微波時頻傳輸系統(tǒng)與所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)處于不同地理位置，所述空間冷原子鐘與所述第二微波時頻傳輸系統(tǒng)之間通過電磁波傳遞時間信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光速各向異性的測量裝置，其特征在于，所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)包括第一接收機和第一外部參考源，第一接收機與第一外部參考源位于同一地理位置；所述第一接收機，用于接收所述空間冷原子鐘系統(tǒng)參考時間，以及時間頻率比對數(shù)據(jù)的上傳；所述第一外部參考源，用于為所述第一接收機提供精確的同步時間信號； 所述第二微波時頻傳輸系統(tǒng)包括第二接收機和第二外部參考源，第二接收機及第二外部參考源位于同一地理位置；所述第二接收機，用于接收所述空間冷原子鐘系統(tǒng)參考時間，以及時間頻率比對數(shù)據(jù)的上傳；所述第二外部參考源，用于為所述第二接收機提供精確的同步時間信號。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的光速各向異性的測量裝置，其特征在于，所述第一微波時頻傳輸系統(tǒng)為某一衛(wèi)星定位系統(tǒng)地面接收站，所述第二微波時頻傳輸系統(tǒng)為另一衛(wèi)星定位系統(tǒng)地面接收站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光速各向異性的測量裝置，其特征在于，所述地球外空間的可移動裝置為地球同步軌道衛(wèi)星。
專利摘要本實用新型涉及空間物理學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及與狹義相對論有關(guān)的一種光速各向異性的測量裝置。包括空間冷原子鐘系統(tǒng)和第一、第二微波時頻傳輸系統(tǒng)，所述空間冷原子鐘系統(tǒng)位于地球外空間的可移動裝置上，所述第一、第二微波時頻傳輸系統(tǒng)分別位于不同地理位置的地球表面；所述空間冷原子鐘系統(tǒng)與所述第一、第二微波時頻傳輸系統(tǒng)之間通過電磁波傳遞時間信號。本實用新型能在更高的精度上驗證光在不同轉(zhuǎn)播方向速度是否一樣。
文檔編號G01J7/00GK203148570SQ20132006287
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者雷海東 申請人:江漢大學(xué)