[發(fā)明專利]相干布局?jǐn)?shù)囚禁原子鐘及其實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010248337.6
• 申請日: 2010-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN102377431A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳景標(biāo)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): H03L7/26
• 分類號(hào): H03L7/26
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

1.一種相干布局?jǐn)?shù)囚禁原子鐘實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括：

將堿金屬氣體無極燈濾光后作為泵浦光源對氣室中的堿金屬氣體原子進(jìn)行泵浦，實(shí)現(xiàn)布局?jǐn)?shù)反轉(zhuǎn)后在激光諧振腔作用下形成堿金屬氣體激光；

對所述堿金屬氣體激光進(jìn)行處理，經(jīng)過鎖相獲得雙頻激光，或者經(jīng)過調(diào)制獲得n頻激光，n為大于或等于2的自然數(shù)；

采用經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對堿金屬原子氣泡進(jìn)行激光抽運(yùn)，根據(jù)經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對所述堿金屬原子氣泡進(jìn)行激光抽運(yùn)產(chǎn)生的信號(hào)生成標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將堿金屬氣體無極燈濾光后作為泵浦光源對氣室中的堿金屬氣體原子進(jìn)行泵浦，實(shí)現(xiàn)布局?jǐn)?shù)反轉(zhuǎn)后在激光諧振腔作用下形成堿金屬氣體激光，包括：

采用堿金屬氣體無極燈產(chǎn)生在第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)之間躍遷譜線所發(fā)泵浦光泵浦氣室中的堿金屬氣體原子，以使所述氣室中的所述堿金屬氣體原子躍遷到所述第一激發(fā)態(tài)，其中，所述堿金屬氣體無極燈中所充堿金屬氣體與所述氣室中的堿金屬氣體種類相同；

通過所述氣室中混合的其他氣體原子和/或氣體分子與所述氣室中的所述堿金屬氣體原子的碰撞作用，所述氣室中的所述堿金屬氣體原子從所述第一激發(fā)態(tài)遷移至與所述第一激發(fā)態(tài)相近的第二激發(fā)態(tài)，形成所述第二激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的布局?jǐn)?shù)反轉(zhuǎn)；

在所述氣室所處的諧振腔的反饋?zhàn)饔孟拢敵鏊龅诙ぐl(fā)態(tài)到所述基態(tài)之間躍遷譜線對應(yīng)頻率的堿金屬氣體激光。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，經(jīng)過鎖相獲得雙頻激光，或者經(jīng)過調(diào)制獲得n頻激光，包括：

采用電光調(diào)制器對所述堿金屬氣體激光調(diào)制后獲得n頻激光；或者

對所述堿金屬氣體激光進(jìn)行雙模鎖相后獲得雙頻激光。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，采用經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對堿金屬原子氣泡進(jìn)行激光抽運(yùn)，根據(jù)經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對所述堿金屬原子氣泡進(jìn)行激光抽運(yùn)產(chǎn)生的信號(hào)生成標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)，包括：

采用經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對設(shè)置在微波腔中的堿金屬原子氣泡進(jìn)行抽運(yùn)，產(chǎn)生微波信號(hào)；

將采用經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對設(shè)置在微波腔中的堿金屬原子氣泡進(jìn)行抽運(yùn)產(chǎn)生的微波信號(hào)與微波源的微波信號(hào)相比較，產(chǎn)生誤差信號(hào)；

根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)，將所述控制信號(hào)發(fā)送給晶振，使得晶振生成標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)，并根據(jù)所述晶振生成的標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)生成用于驅(qū)動(dòng)所述電光調(diào)制器的信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，采用經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對堿金屬原子氣泡進(jìn)行激光抽運(yùn)，根據(jù)經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對所述堿金屬原子氣泡進(jìn)行激光抽運(yùn)產(chǎn)生的信號(hào)生成標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)，包括：

采用經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對堿金屬原子氣泡進(jìn)行抽運(yùn)，產(chǎn)生光信號(hào)；

采用光電探測器接收經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或者經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對堿金屬原子氣泡進(jìn)行抽運(yùn)所產(chǎn)生的光信號(hào)，并將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；

根據(jù)光電探測器轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)生成控制信號(hào)，將所述控制信號(hào)發(fā)送給晶振，使得晶振生成標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)，并根據(jù)所述晶振生成的標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)生成用于驅(qū)動(dòng)所述電光調(diào)制器的信號(hào)。

6.一種相干布局?jǐn)?shù)囚禁原子鐘，其特征在于，包括：

堿金屬氣體激光器，用于將堿金屬氣體無極燈作為泵浦光源對氣室中的堿金屬氣體原子進(jìn)行泵浦，實(shí)現(xiàn)布局?jǐn)?shù)反轉(zhuǎn)后在激光諧振腔作用下形成堿金屬氣體激光；

堿金屬原子氣泡；

激光獲取裝置，用于對所述堿金屬氣體激光經(jīng)過鎖相獲得雙頻激光，或者用于對所述堿金屬氣體經(jīng)過調(diào)制獲得n頻激光，n為大于或等于2的自然數(shù)；

信號(hào)生成裝置，用于根據(jù)將經(jīng)過鎖相獲得的雙頻激光或經(jīng)過調(diào)制獲得的n頻激光對所述堿金屬原子氣泡進(jìn)行抽運(yùn)產(chǎn)生的信號(hào)生成標(biāo)準(zhǔn)頻率的信號(hào)。