NE 002/97 Národný etalón dĺžky

NE 002/97 je realizáciou jednotky dĺžky - meter, ktorá je jednou zo siedmich základných jednotiek SI. Zostavu NE dĺžky tvoria zariadenia, ktoré jednotku realizujú a prenášajú na materializované dĺžkové miery. Z hľadiska pozície v schéme nadväznosti meradiel dĺžky zo zostavy NE stojí najvyššie HeNe jódom stabilizovaný laser SMU-1, ktorý je etalónom frekvencie v optickej oblasti elektromagnetického spektra. Jednotku dĺžky realizuje prostredníctvom predpokladu, že uvažujeme o vákuu, t.j. prostredí s indexom lomu n = 1. V prenosových zariadeniach už do výslednej neistoty vstupuje index lomu vzduchu, teplotná rozťažnosť materiálu a iné parametre, takže z hodnoty U(rel) = 5×10^-12 v prípade frekvencie SMU-1 neistota sa zvýši na hodnoty 10^-8 (vlnová dĺžka pracovných laserov so zohľadnením indexu lomu prostredia), prípadne 10^-7 až 10^-6 (materializované dĺžkové miery).

Obr. Laser SMU-1 so stabilizačnou elektronikou

Fyzikálny princíp stabilizácie frekvencie HeNe/I₂ laserov spočíva v mechanizme nasýtenej absorpcie v parách jódu, ktorý zabezpečí elimináciu Dopplerovho posunu prvého rádu, takže neistota frekvencie sa zmenší o dva až tri rády v porovnaní s pracovnými HeNe lasermi. Prenos jednotky na pracovné lasery je realizovaný pomocou metódy záznejov, prenos na materializované dĺžkové miery pomocou statickej a dynamickej interferenčnej metódy v prenosových zariadeniach, ktoré sú súčasťou NE dĺžky.

SMU nevlastní fs generátor, pomocou ktorého sa dá nadviazať frekvencia lasera na etalón času. Preto musí byť v pravidelných intervaloch frekvencia lasera SMU-1 „kalibrovaná“ v rámci kľúčových porovnaní v tzv. uzlovom laboratóriu projektu CCL-K11, a to nadviazaním na etalón času prostredníctvom femtosekundového generátora.