초소형 chip-scale 원자시계는 원자의 결맞은 밀도 포획(CPT) 현상을 이용하는, 즉, 광학 전이(optical transition)를 통해 마이크로파 시계전이 공진을 발생시키는 방식의 원자시계이다. 마이크로파 공진기를 사용하지 않기 때문에 기존의 원자시계에 비해 훨씬 더 작은 크기로 제작이 가능하고, 광원으로 VCSEL을 사용하기 때문에 저전력 원자시계 개발이 가능하다. 한국표준과학연구원, 나노종합기술원, 그리고 넵코어스(주) 의 3 개 기관이 공동으로 크기가 25 cm3 이하이고, 소모전력이 125 mW 이하인 초소형 원자시계를 개발하는 연구를 수행하고 있다. 초소형 원자시계 개발을 위해 VCSEL 변조(변조주파수 ~4.9 GHz) 및 CPT 분광, 마이크로 분광셀 제작, 저전력 마이크로파 합성기 개발 등의 연구가 진행하고 있다. 본 발표에서는 현재 진행 중인 초소형 chip-scale 원자시계 개발 현황에 대해 소개하고, 1 년 동안 연구수행으로 얻은 연구 결과를 발표하고자 한다.
