專利名稱：銣原子頻標(biāo)的物理單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
銣原子頻標(biāo)的物理單元技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及原子頻標(biāo)領(lǐng)域，特別涉及一種銣原子頻標(biāo)的物理單元。
技術(shù)背景[0002]原子頻標(biāo)是一種具有優(yōu)良穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的頻率源，已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星的定位、 導(dǎo)航和通信、儀器儀表以及天文等領(lǐng)域。而銣原子頻標(biāo)因其具有體積小、重量輕、功耗低、成本低等優(yōu)勢而成為目前應(yīng)用最為廣泛的原子頻標(biāo)。[0003]銣原子頻標(biāo)主要包括壓控晶體振蕩器、物理單元和電子線路。該物理單元包括光譜燈、物理單元、以及溫度控制部件。其中，物理單元通常包括集成濾光共振泡、產(chǎn)生微波場的微波腔、C場線圈、檢測光信號的光電池、耦合環(huán)以及磁屏。電子線路對壓控晶體振蕩器的輸出信號經(jīng)過倍頻混頻等處理后產(chǎn)生微波探詢信號，并對微波探詢信號經(jīng)過物理單元后在所述光電池上產(chǎn)生的量子鑒頻信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生壓控信號，從而將壓控石英晶體振蕩器的輸出鎖定在銣原子的基態(tài)超精細(xì)0-0躍遷頻率上。[0004]C場線圈的作用是產(chǎn)生一個和微波磁場方向平行的弱靜磁場，使原子的基態(tài)超精細(xì)結(jié)構(gòu)發(fā)生塞曼分裂，并為原子躍遷提供量子化軸。然而，由于C場線圈實際產(chǎn)生的磁場并不均勻，所以銣原子的躍遷譜線并不是絕對對稱的，銣原子的躍遷頻率會偏離標(biāo)準(zhǔn)頻率 6. 8346975GHz,即前述銣原子的基態(tài)超精細(xì)0-0躍遷頻率。這樣，電子線路產(chǎn)生的微波探詢信號的頻率不能對準(zhǔn)銣原子躍遷譜線的標(biāo)準(zhǔn)頻率，光電池產(chǎn)生的量子鑒頻信號通過同步鑒相處理后得到的電壓控制信號不準(zhǔn)確，進(jìn)而導(dǎo)致電壓控制信號鎖定的壓控晶體振蕩器的輸出頻率不準(zhǔn)確。[0005]現(xiàn)有的提高銣原子頻標(biāo)的輸出頻率的準(zhǔn)確度的方法是，采用外置頻率調(diào)整電路對銣原子頻標(biāo)的輸出頻率進(jìn)行修正，但是，該外置頻率調(diào)整電路的增加會導(dǎo)致輸出頻率信號的穩(wěn)定度變差。實用新型內(nèi)容[0006]為了提高銣原子頻標(biāo)的輸出頻率的準(zhǔn)確度且不影響輸出頻率的穩(wěn)定度，本實用新型實施例提供了一種銣原子頻標(biāo)的物理單元。所述技術(shù)方案如下[0007]—種銣原子頻標(biāo)的物理單元，包括微波腔、設(shè)置在微波腔外的C場線圈以及與所述C場線圈電連接的恒流源裝置。所述物理單元還包括頻率絕對值修正電路，所述頻率絕對值修正電路包括串聯(lián)在所述恒流源裝置和所述C場線圈之間的可變電阻器。[0008]優(yōu)選地，所述頻率絕對值修正電路還包括與所述可變電阻器并聯(lián)的固定電阻。[0009]本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是本實用新型實施例通過所述頻率絕對值修正電路調(diào)節(jié)C場線圈中的電流大小，改變了物理單元中提供原子分裂的磁場的強(qiáng)度，從而可以調(diào)整原子躍遷頻率，進(jìn)而對整個原子頻標(biāo)的輸出頻率進(jìn)行微調(diào)，保證了原子頻標(biāo)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。此外，所述頻率絕對值修正電路結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。


[0010]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0011]圖1是本實用新型實施例1提供的一種銣原子頻標(biāo)的物理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖2是本實用新型實施例1提供的物理單元的頻率絕對值修正電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
[0013]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。[0014]實施例[0015]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種銣原子頻標(biāo)的物理單元，該物理單元包括微波腔33、設(shè)置在微波腔33外的C場線圈34、與所述C場線圈34電連接的恒流源裝置31、以及連接在所述C場線圈34和恒流源裝置31之間的頻率絕對值修正模塊10。[0016]容易知道，本實施例的物理單元30還包括提供抽運光的光譜燈39、設(shè)置在所述微波腔33內(nèi)的集成濾光共振泡32、檢測光信號的光電池35、為光譜燈39和集成濾光共振泡 32提供恒溫的工作環(huán)境的溫度控制模塊38、固定在微波腔33上的耦合環(huán)36以及設(shè)置在所述微波腔外的磁屏37等部件，這些部件的結(jié)構(gòu)、作用及其連接關(guān)系為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，故在此省略詳細(xì)描述。[0017]具體地，如圖2所示，所述頻率絕對值修正電路10包括串聯(lián)在所述銣原子頻標(biāo)的恒流源裝置31和C場線圈34之間的可變電阻器I k。[0018]進(jìn)一步地，本實施例中，所述頻率絕對值修正電路還包括固定電阻R，所述固定電阻與所述可變電阻器I^k并聯(lián)。該固定電阻R可以防止由于調(diào)節(jié)不慎造成C場線圈中無電流的情況。[0019]具體地，所述可變電阻器Wi可以為滑動變阻器、數(shù)字電位計等。[0020]本實用新型實施例通過所述頻率絕對值修正電路調(diào)節(jié)C場線圈中的電流大小，改變了物理單元中提供原子分裂的磁場的強(qiáng)度，從而可以調(diào)整原子躍遷頻率，進(jìn)而對整個原子頻標(biāo)的輸出頻率進(jìn)行微調(diào)，保證了原子頻標(biāo)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。此外，所述頻率絕對值修正電路結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種銣原子頻標(biāo)的物理單元，包括微波腔、設(shè)置在微波腔外的C場線圈以及與所述C 場線圈電連接的恒流源裝置，其特征在于，還包括頻率絕對值修正電路，所述頻率絕對值修正電路包括串聯(lián)在所述恒流源裝置和所述C場線圈之間的可變電阻器。
2.如權(quán)利要求1所述的物理單元，其特征在于，所述頻率絕對值修正電路還包括與所述可變電阻器并聯(lián)的固定電阻。
專利摘要本實用新型公開了一種銣原子頻標(biāo)的物理單元，屬于原子頻標(biāo)領(lǐng)域。所述物理單元包括微波腔、設(shè)置在微波腔外的C場線圈以及與所述C場線圈電連接的恒流源裝置，所述物理單元還包括頻率絕對值修正電路，所述頻率絕對值修正電路包括串聯(lián)在所述恒流源裝置和所述C場線圈之間的可變電阻器。本實用新型實施例通過所述頻率絕對值修正電路調(diào)節(jié)C場線圈中電流的大小，改變了物理單元中提供原子分裂的磁場的強(qiáng)度，可以調(diào)整原子躍遷頻率，進(jìn)而對整個原子頻標(biāo)的輸出頻率進(jìn)行微調(diào)，保證了原子頻標(biāo)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。
文檔編號H03L7/26GK202261238SQ20112031520
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者劉曉東, 張霞, 詹志明, 雷海東 申請人:江漢大學(xué)