[實用新型]一種原子頻標系統(tǒng)相干性控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420196193.8
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN203883809U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 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: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本實用新型涉及原子頻標系統(tǒng)相干性控制技術領域，特別涉及一種原子頻標系統(tǒng)相干性控制裝置。

背景技術

在一臺實際的被動型銣原子頻標中，由于包括C場不均勻在內的各種因素的影響，原子譜線不可能是絕對對稱的，盡管壓控晶振的頻率輸出經射頻倍頻、綜合、微波倍頻、混頻后獲得的實際頻率可以精確等于理論上譜線的峰值頻率，但由于實際原子譜線不對稱，經過伺服環(huán)路對量子系統(tǒng)輸出鑒頻信號的處理后，就會使電路中的微波信號頻率偏離原子基態(tài)超精細結構0-0躍遷的標準頻率，顯然這會使原子頻標后期指標的穩(wěn)定度和精度受到影響。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對原子譜線不對稱導致的原子頻標指標精度和穩(wěn)定度過低的問題，提出一種提升原子頻標指標精度和穩(wěn)定度的裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種原子頻標系統(tǒng)相干性控制裝置，包括：原子頻標物理系統(tǒng)、間隔脈沖生成模塊、時鐘信號、相干微波信號生成模塊、伺服電路、晶體振蕩器、倍頻模塊以及隔離放大器；所述原子頻標物理系統(tǒng)的輸出信號依次通過所述伺服電路、所述晶體振蕩器、所述隔離放大器接入倍頻模塊；所述倍頻模塊與所述相干微波信號生成模塊；所述間隔脈沖生成模塊分別與所述倍頻模塊以及所述相干微波信號生成模塊相連；所述時鐘信號接入所述間隔脈沖生成模塊；所述伺服電路與所述間隔脈沖生成模塊相連。

進一步地，所述原子頻標物理系統(tǒng)包括：恒流源以及控溫模塊。

進一步地，所述間隔脈沖生成模塊包括：微處理器以及直接數字式頻率合成器DDS；所述微處理器分別與所述伺服電路、所述直接數字式頻率合成器DDS以及所述倍頻模塊相連。

進一步地，所述時鐘信號包括：第一時鐘信號和第二時鐘信號；所述第一時鐘信號接入所述直接數字式頻率合成器；所述第二時鐘信號接入所述微處理器。

進一步地，所述微處理器項所述相干微波信號生成模塊輸出間歇性脈沖信號；向所述伺服電路輸出同步鑒相信號；向所述倍頻模塊輸出倍頻工作時序信號；向直接數字式頻率合成器DDS輸出命令控制字。

進一步地，所述倍頻模塊包括倍頻器。

進一步地，所述微處理器向所述直接數字式頻率合成器DDS輸出FSK調頻信號。

進一步地，所述相干微波信號生成模塊向所述原子頻標物理系統(tǒng)輸出微波脈沖信號。

進一步地，所述微處理器通過鍵控調頻FSK給所述DDS的FSELECT引腳施加占空比為1：1的方波信號。

進一步地，所述第一時鐘信號與所述第二時鐘信號均為來自于壓控晶振經隔離放大器后輸出的時鐘信號。

本實用新型提供的原子頻標系統(tǒng)相干性控制裝置在革新傳統(tǒng)的原子頻標系統(tǒng)的外圍電路結構，增加間隔脈沖生成模塊以及相干微波信號生成模塊向原子頻標系統(tǒng)輸出相干脈沖式微波，壓縮院子的自然線寬，使微波信號頻率對準實際的原子基態(tài)超精細結構0-0躍遷的標準頻率，提高銣原子頻標的指標穩(wěn)定度和精度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的原子頻標系統(tǒng)相干性控制裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的間隔脈沖生成模塊的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型實施例提供的一種原子頻標系統(tǒng)相干性控制裝置，包括：原子頻標物理系統(tǒng)、間隔脈沖生成模塊、時鐘信號、相干微波信號生成模塊、伺服電路、晶體振蕩器、倍頻模塊以及隔離放大器；原子頻標物理系統(tǒng)的輸出信號依次通過伺服電路、晶體振蕩器、隔離放大器接入倍頻模塊；倍頻模塊與相干微波信號生成模塊；間隔脈沖生成模塊分別與倍頻模塊以及相干微波信號生成模塊相連；時鐘信號接入間隔脈沖生成模塊；伺服電路與間隔脈沖生成模塊相連。

相對于傳統(tǒng)的原子頻標系統(tǒng)外圍電路結構，本實用新型增加的間隔脈沖生成模塊以及相干微波信號生成模塊向原子頻標系統(tǒng)輸出相干脈沖式微波，壓縮院子的自然線寬，使微波信號頻率對準實際的原子基態(tài)超精細結構0-0躍遷的標準頻率，提高銣原子頻標的指標穩(wěn)定度和精度。

雖然壓控晶振的頻率輸出經射頻倍頻、綜合、微波倍頻、混頻后獲得的帶綜合調制的實際頻率可以精確等于理論上譜線的峰值頻率fo，但由于實際原子譜線不對稱，經過伺服環(huán)路對量子系統(tǒng)輸出得到的量子鑒頻信號的處理后，就會使電路中的微波信號頻率偏離原子基態(tài)超精細結構0-0躍遷的標準頻率。