[發(fā)明專利]一種原子頻標的長期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210087936.3
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102611448A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 詹志明;雷海東
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: H03L7/26
• 分類號: H03L7/26
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

1.一種原子頻標的長期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化的方法，其特征在于，所述方法包括：

設置多個工作參數(shù)點；每個所述工作參數(shù)點包括多個實驗點且每個實驗點對應不同的待優(yōu)化參數(shù)，每個所述待優(yōu)化參數(shù)對應多個實驗點且對應的實驗點數(shù)量相同，與同一個待優(yōu)化參數(shù)相對應的實驗點均勻分布在所述待優(yōu)化參數(shù)的取值范圍內且包括所述取值范圍的兩端點，每兩個所述工作參數(shù)點中最多只有一個實驗點相同，且各個所述實驗點在所有所述工作參數(shù)點中出現(xiàn)的次數(shù)相等；所述待優(yōu)化參數(shù)包括燈溫、腔溫和C場電流；

根據(jù)各所述工作參數(shù)點分別調節(jié)所述原子頻標的燈溫、腔溫和C場電流；

測量各所述工作參數(shù)點對應的原子頻標的輸出頻率與標準時鐘源的頻率差，并根據(jù)所述頻率差選擇最佳工作參數(shù)點。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述燈溫的取值范圍為120℃～130℃，所述腔溫的取值范圍為60℃～70℃，所述C場電流的取值范圍為1mA～2mA。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

對所述最佳工作參數(shù)點中對應燈溫的實驗點進行微調，并保持所述最佳工作參數(shù)點中的其余實驗點不變；

測量微調后所述原子頻標輸出頻率與標準時鐘源的頻率差，并根據(jù)所述頻率差確定所述最佳工作參數(shù)點中對應燈溫的最優(yōu)實驗點。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對所述最佳工作參數(shù)點中對應燈溫的實驗點進行微調中，微調的范圍為當前所述最佳工作參數(shù)點中對應燈溫的實驗點前后各0.5℃，每次調節(jié)的調節(jié)量為0.1℃。

5.一種原子頻標的長期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

設置模塊，用于設置多個工作參數(shù)點；每個所述工作參數(shù)點包括多個實驗點且每個實驗點對應不同的待優(yōu)化參數(shù)，每個所述待優(yōu)化參數(shù)對應多個實驗點且對應的實驗點數(shù)量相同，與同一個待優(yōu)化參數(shù)相對應的實驗點均勻分布在所述待優(yōu)化參數(shù)的取值范圍內且包括所述取值范圍的兩端點，每兩個所述工作參數(shù)點中最多只有一個實驗點相同，且各個所述實驗點在所有所述工作參數(shù)點中出現(xiàn)的次數(shù)相等；所述待優(yōu)化參數(shù)包括燈溫、腔溫和C場電流；

燈溫調節(jié)模塊，用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點中對應燈溫的實驗點，調節(jié)原子頻標的物理系統(tǒng)中光譜燈的溫度；

腔溫調節(jié)模塊，用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點中對應腔溫的實驗點，調節(jié)所述物理系統(tǒng)中微波腔的溫度；

C場電流調節(jié)模塊，用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點中對應C場電流的實驗點，調節(jié)所述物理系統(tǒng)中C場線圈的通電電流大小；

測量模塊，用于測量各所述工作參數(shù)點對應的原子頻標的輸出頻率與標準時鐘源的頻率差，并根據(jù)所述頻率差選擇最佳工作參數(shù)點；

其中，所述設置模塊分別與所述燈溫調節(jié)模塊、所述腔溫調節(jié)模塊、所述C場電流調節(jié)模塊和所述測量模塊相連；所述燈溫調節(jié)模塊與所述光譜燈相連；所述腔溫調節(jié)模塊與所述微波腔相連；所述C場電流調節(jié)模塊與所述C場線圈相連；所述測量模塊與所述原子頻標的隔離放大器相連。

6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述燈溫調節(jié)模塊還用于，

對所述最佳工作參數(shù)點中對應燈溫的實驗點進行微調；

相應地，所述測量模塊還用于，

測量微調后所述原子頻標輸出頻率與標準時鐘源的頻率差，并根據(jù)所述頻率差確定所述最佳工作參數(shù)點中對應燈溫的最優(yōu)實驗點。

7.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述燈溫調節(jié)模塊具體包括：

第一加熱單元，用于為所述原子頻標的光譜燈加熱；

第一電橋單元，用于測量所述光譜燈的溫度并將測得的溫度轉換為電壓值；

第一差分放大單元，用于將所述電橋單元輸出的電壓值差分放大；

第一模數(shù)轉換單元，用于采集所述差分放大單元輸出的電壓值并轉換為數(shù)字信號；

第一處理單元，用于根據(jù)所述模數(shù)轉換單元轉換的數(shù)字信號控制所述加熱單元是否工作；

其中，所述第一加熱單元與所述第一處理單元相連；所述第一電橋單元分別與所述第一差分放大單元和所述第一處理單元相連；所述第一差分放大單元與所述第一模數(shù)轉換單元相連；所述第一模數(shù)轉換單元與所述第一處理單元相連。