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专利号: 2014106994059
申请人: 江汉大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电子电路
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种相干布居囚禁原子频标,其特征在于,所述原子频标包括:压控晶振;

线偏振激励单元,用于根据所述压控晶振的输出频率产生微波探寻信号;

物理单元,用于在所述微波探寻信号的调制作用下产生双色相干激光,所述双色相干激光与原子作用产生光检信号;所述物理单元包括半导体激光器、依次设置在半导体激光器的光路上的λ/4波片、衰减片、共振腔和光电检测装置,所述共振腔包括填充有碱金属和缓冲气体的腔泡装置、线圈和磁屏蔽,在所述半导体激光器和所述腔泡装置之间设有光开关;

伺服环路,用于对所述光检信号进行同步鉴相产生同步鉴相信号;

控制单元,用于根据所述同步鉴相信号产生纠偏电压作用在所述压控晶振上;

系统驰豫时间检测单元,用于检测所述原子频标的系统驰豫时间Δt;

所述控制单元,还用于根据系统驰豫时间Δt对所述物理单元中的光开关和所述伺服环路进行时序控制,在控制所述物理单元中的光开关打开之后N个Δt时间长度后,控制所述伺服环路对所述物理单元产生的光检信号进行同步鉴相,N为大于0的奇数。

2.根据权利要求1所述的原子频标,其特征在于,所述N为3或5。

3.根据权利要求1所述的原子频标,其特征在于,所述系统驰豫时间检测单元包括:环形振荡器,用于接收所述伺服环路的输出信号,并将所述伺服环路的输出信号反相后输出;

执行子单元,用于根据所述环形振荡器的输出信号动作,控制所述物理单元中的光开关的开关;

检测子单元,用于根据所述环形振荡器的输出信号测量所述原子频标的振荡周期;

获取子单元,用于获取所述环形振荡器的振荡周期;

计算子单元,用于根据所述原子频标的振荡周期和所述环形振荡器的振荡周期计算所述原子频标的系统驰豫时间。

4.根据权利要求3所述的原子频标,其特征在于,所述环形振荡器由奇数个非门构成且所述非门至少为3个。

5.根据权利要求3所述的原子频标,其特征在于,所述计算子单元,用于根据以下公式计算所述原子频标的系统驰豫时间:Δt=(T1-T0)/2;

其中,Δt为系统驰豫时间,T1为所述原子频标的振荡周期,T0为所述环形振荡器的振荡周期。

6.根据权利要求1-5任一项所述的原子频标,其特征在于,所述光开关为高速快门Shutter。

7.一种提高相干布居囚禁原子频标短期稳定度的方法,采用如权利要求1至6任一项所述的原子频标实现,其特征在于,所述方法包括:检测原子频标的系统驰豫时间Δt;

采用压控晶振的输出频率产生微波探寻信号;

在所述微波探寻信号的调制作用下产生双色相干激光,所述双色相干激光与原子作用产生光检信号;

在控制物理单元中的光开关打开之后N个Δt时间长度后,控制伺服环路对所述物理单元产生的光检信号进行同步鉴相,产生同步鉴相信号,N为大于0的奇数;

根据所述同步鉴相信号产生纠偏电压作用在所述压控晶振上。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述N为3或5。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述检测原子频标的系统驰豫时间Δt,包括:采用环形振荡器接收所述伺服环路的输出信号,并将所述伺服环路的输出信号反相后输出;

根据所述环形振荡器的输出信号动作,控制所述物理单元中的光开关的开关;

根据所述环形振荡器的输出信号测量所述原子频标的振荡周期;

获取所述环形振荡器的振荡周期;

根据所述原子频标的振荡周期和所述环形振荡器的振荡周期计算所述原子频标的系统驰豫时间。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述原子频标的振荡周期和所述环形振荡器的振荡周期计算所述原子频标的系统驰豫时间,包括:根据以下公式计算所述原子频标的系统驰豫时间:Δt=(T1-T0)/2;

其中,Δt为系统驰豫时间,T1为所述原子频标的振荡周期,T0为所述环形振荡器的振荡周期。