[發明專利]CPT原子鐘的物理系統

在審

• 申請號: 202111091461.0
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113655701A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 宋躍;王貴
• 申請（專利權）人: 波時（北京）科技有限公司
• 主分類號: G04F5/14
• 分類號: G04F5/14;H01S5/183;H01S5/024
• 代理公司: 北京市鼎立東審知識產權代理有限公司 11751
• 代理人: 朱慧娟;習淼

1.一種CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，包括安裝基板以及在所述安裝基板上順次排布的激光器組件、準直透鏡組件及磁屏蔽殼組件；

所述磁屏蔽殼組件的內部設置有堿金屬氣室，所述磁屏蔽氣室組件的相對兩側開設有過光孔；

所述激光器組件的光軸、所述準直透鏡組件的光軸及所述磁屏蔽殼組件上的過光孔同軸設置；

所述激光器組件包括第一絕熱支架、第一功率場效應管、VCSEL激光二極管及第一熱敏電阻；

所述第一絕熱支架的下部與所述安裝基板固定連接；

所述第一功率場效應管設置在所述第一絕熱支架上；

所述VCSEL激光二極管及所述第一熱敏電阻均固定至所述第一功率場效應管的散熱片上。

2.根據權利要求1所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，所述VCSEL激光二極管通過導電膠粘接固定至所述第一功率場效應管的散熱片上。

3.根據權利要求2所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，所述第一熱敏電阻的一端與所述第一功率場效應管的散熱片焊接固定。

4.根據權利要求3所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，所述第一功率場效應管為P型功率場效應管，所述第一功率場效應管的S級與電源電連接，所述第一功率場效應管的D極與所述第一功率場效應管上的散熱片相連通，以使所述第一功率場效應管的D極接地；

所述VCSEL激光二極管的負極與所述第一功率場效應管的D極電連接，且接地；

所述第一熱敏電阻的一端與所述第一功率場效應管的D極電連接，且接地；

所述第一功率場效應管的D極、所述VCSEL激光二極管的負極以及所述第一熱敏電阻的一端為等電位點。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，磁屏蔽殼組件包括外屏蔽盒、第二絕熱支架及內屏蔽盒；

所述外屏蔽盒固定設置在所述安裝基板上；

所述第二絕熱支架呈“Π”字型，固定至所述外屏蔽盒的底部內壁；

所述內屏蔽盒位于所述外屏蔽盒內，所述內屏蔽盒固定至所述第二絕熱支架上，且所述堿金屬氣室置于所述內屏蔽盒內。

6.根據權利要求5所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，所述磁屏蔽殼組件還包括線圈；

所述內屏蔽盒呈“凸”字型，在所述第二絕熱支架上水平放置，所述內屏蔽盒對稱的兩側腔室內分別安裝有線圈，所述線圈與所述過光孔同軸設置；

所述堿金屬氣室為柱形透光材質，且位于兩側的所述線圈分別貼附所述堿金屬氣室的兩個通光面。

7.根據權利要求6所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，所述內屏蔽盒向外凸起相對的側壁外固定安裝有第二功率場效應管及第二熱敏電阻。

8.根據權利要求5所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，所述外屏蔽盒與所述內屏蔽盒的間距大于1mm。

9.根據權利要求7所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，所述外屏蔽盒的進光側設置有四分之一波片與減光片；

所述外屏蔽盒的出光側設置有光電二極管。

所述外屏蔽盒為方形盒；

所述第一熱敏電阻、所述第二熱敏電阻均為NTC熱敏電阻；

所述堿金屬氣室的材質為玻璃；

所述線圈、所述堿金屬氣室與所述內屏蔽盒的內壁間隙處填充有填充膠。

10.根據權利要求1-4任意一項所述的CPT原子鐘的物理系統，其特征在于，所述準直透鏡組件包括透鏡支架及準直透鏡主體；

所述透鏡支架呈倒置的“U”型，固定設置在所述安裝基板上；

所述準直透鏡主體安裝在所述透鏡支架頂部的內側，與所述透鏡支架的弧形結構相匹配。