原子钟作为世界上目前最准确的时间获得和测量工具，是一个国家的战略资源。原子钟技术对推动科学技术的发展、综合国力具有重要的战略意义。光钟是以原子的光学波段跃迁为基准的时间频率基准，是国际上公认的下一代原子钟，将取代目前的铯原子微波基准钟，更新和复现新的"秒"定义（国际时间频率咨询委员会（CCTF）计划在2026年讨论应用光钟更新和复现新的"秒"定义）。光钟的研制涉及许多前沿理论和技术问题。我国在该领域的研究工作与国际水平有相当大的差距。中国科学院国家授时中心作为我国唯一、且专门从事时间频率基础和技术研究的科研机构，是国际原子时TAI（International Atomic Time）建立的重要参加单位。针对未来时间单位"秒"定义变更，确保我国时间基准始终保持独立自主、始终保持连续运行。2008年起，申请人组建团队开展高精度锶原子光钟研制。该工作得到了国家自然科学基金委、装备发展部、中国科学院、国家授时中心各类基金持续、积极的支持。

    经过十余年积累，国家授时中心在原子光钟研制上具备完整实验研究平台和相应的研究工作基础，已经研制成功的地面锶原子光钟两台，并先期开展了空间锶原子光钟研制。在锶原子光钟研制中，我们充分吸取国际上最新先进技术，研制中掌握、创新了多项实现高性能原子光钟的技术，创新提出并实现了新的光钟运行技术方法，以提高锶光晶格原子钟的性能。其中代表性的工作有：

（1）实现了87Sr基准原子光晶格钟的闭环工作，锶原子光钟的频率稳定度优于3x10-17，达到了国际同期光钟研制水平，当前国内一流水平。[Applied Sciences, 8, 2194(2018)，Chin. Phys. B，27(2)，023701(2018);]

（2）国内首次利用中性原子光钟精密测量了Landé-g因子，我们利用MCDHF方法研究了超精细诱导的态混合对87Sr原子钟跃迁态的Landé-g因子的影响。同时，利用87Sr原子钟跃迁的σ±跃迁谱精确地测量了其钟跃迁态Landé-g因子这两项工作为评估外磁场对锶原子光晶格钟钟跃迁频移提供了理论和实验支撑。（Chinese Physics Letters 35, 043203(2018); CLEO Pacific Rim 2018）

（3）研究了外磁场诱导和超精细诱导禁戒跃迁的跃迁机制，利用MCDHF理论和活动空间方法，计算了磁诱导跃迁的跃迁几率与外部磁场之间的关系，在锶原子光晶格钟平台上定性地测量了两者之间的关系。这一工作是我们基于冷原子系统，验证了磁诱导跃迁理论，可以准确地评估外部磁场对87Sr原子光晶格钟准确度的影响。（Journal of Physics Communications 1 055017(2017)）

（4）提出并演示了光钟光源产生的新方法，应用于锶光钟窄线宽冷却的单个光梳模式的选择与放大，采用外腔半导体激光器进行级联光学注入的方法，同时对光梳的模式进行选择和放大，成功实现了锶原子光钟窄线宽冷却689nm光源，放大倍率达2×105倍，边模抑制比大于37dB，线宽远小于240Hz。（Appl. Phys. Lett., 2015, 107, 151104）

（5）组间跃迁频率测量，锶原子的(5s2)1S0-(5s5p)3P1组间跃迁是锶原子能级结构中非常重要的跃迁线，在原子冷却中有重要的应用价值，其自然线宽仅为7.6 kHz，比一般偶极跃迁的自发辐射速率要小四个数量级，荧光极其微弱，对该跃迁线的所有同位素的跃迁频率进行全面精密测量有相当的技术挑战和应用价值。我们利用锶天然同位素(5s2)1S0-(5s5p)3P1组间跃迁的精密饱和荧光光谱，首次全面测量了锶元素所有天然同位素的组间跃迁频率。（AIP Advances, 2014, 4, 027118；Chin. Phys. B, 2015, 24, 013201）

（6）玻色子光钟跃迁谱线的测量：实验实现了磁诱导88Sr钟跃迁谱线的测量。（CHINESE OPTICS LETTERS, 2015, 13, 100201）

    在该工作的牵引下近五年来申请到国家自然科学基金委、装备发展部、中国科学院等各类项目十余项，发表学术论文二十余篇，申请各类专利和软件著作权近二十项。特别是我国在时频领域的研究工作与国际水平有相当大的差距，从事一线科研和技术工作的青年人才相当匮乏，围绕该锶原子光钟研制的开展共培养博士研究生近10人，硕士研究生20余人，为国家培育出更多优秀青年学子服务于我国时频领域。高精度锶原子光钟的自主研制成功，极大的缩小我国在高精度光学基准原子钟上与国际一流水平的差距，为未来"秒"定义变更奠定了技术基础，确保我国应对时间单位"秒"定义变更的"话语权"，保障国家标准时间产生的自主性，并在未来对国际原子时产生做出新贡献。