專利名稱：原子鐘短穩(wěn)優(yōu)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及原子鐘領(lǐng)域，特別涉及一種原子鐘短穩(wěn)優(yōu)化裝置。
背景技術(shù)：
原子鐘的參數(shù)優(yōu)化包括原子鐘的長(zhǎng)期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化和短期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化。短期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化是通過(guò)相關(guān)優(yōu)化試驗(yàn)獲取影響短期穩(wěn)定度的所有系統(tǒng)參數(shù)的最佳工作參數(shù)點(diǎn)。其中，影響短期穩(wěn)定度的系統(tǒng)參數(shù)主要包括調(diào)制深度和調(diào)制頻率?，F(xiàn)有的短期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)即以調(diào)制深度和調(diào)制頻率為待測(cè)系統(tǒng)參數(shù)，然后將待測(cè)系統(tǒng)參數(shù)逐個(gè)優(yōu)化。例如，首先優(yōu)化調(diào)制頻率固定調(diào)制深度的值，對(duì)調(diào)制頻率進(jìn)行小范圍調(diào)節(jié)，測(cè)量原子鐘的輸出頻率信號(hào)的穩(wěn)定度，選擇短期穩(wěn)定度最高時(shí)的調(diào)制頻率值作為調(diào)制頻率的最優(yōu)工作取值；然后優(yōu)化調(diào)制深度將已優(yōu)化的調(diào)制頻率固定在其最優(yōu)工作取值，對(duì)調(diào)制深度進(jìn)行小范圍調(diào)節(jié)，測(cè)量原子鐘的輸出頻率信號(hào)的穩(wěn)定度，獲取調(diào)制深 度的最優(yōu)工作取值；最后將兩者的最優(yōu)工作取值的組合作為前述原子鐘短期穩(wěn)定度的所有系統(tǒng)參數(shù)的最佳工作參數(shù)點(diǎn)。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題改變待測(cè)系統(tǒng)參數(shù)逐個(gè)優(yōu)化的順序，如預(yù)先固定調(diào)制頻率而不是調(diào)制深度，會(huì)產(chǎn)生另外的最佳工作參數(shù)點(diǎn)。這是由于現(xiàn)有的參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)是采取預(yù)先固定某些系統(tǒng)參數(shù)的方法，忽略了各系統(tǒng)參數(shù)之間存在交互作用的影響。相應(yīng)地，用于現(xiàn)有參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以最終得到的最佳工作參數(shù)點(diǎn)不準(zhǔn)確，進(jìn)而限制了原子鐘的短期穩(wěn)定度的進(jìn)一步提聞。

實(shí)用新型內(nèi)容為了提高原子鐘的短期穩(wěn)定度，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種原子鐘短穩(wěn)優(yōu)化裝置。所述技術(shù)方案如下一種原子鐘短穩(wěn)優(yōu)化裝置，所述裝置包括用于設(shè)置多個(gè)工作參數(shù)點(diǎn)的設(shè)置模塊；每個(gè)所述工作參數(shù)點(diǎn)包括多個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)且每個(gè)所述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的待優(yōu)化參數(shù)，每個(gè)所述待優(yōu)化參數(shù)對(duì)應(yīng)多個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)且對(duì)應(yīng)的所述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量相同，與同一個(gè)待優(yōu)化參數(shù)相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)均勻分布在所述待優(yōu)化參數(shù)的取值范圍內(nèi)且包括所述取值范圍的兩端點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)所述工作參數(shù)點(diǎn)中最多只有一個(gè)所述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)相同，且各個(gè)所述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)在所有所述工作參數(shù)點(diǎn)中出現(xiàn)的次數(shù)相等；所述待優(yōu)化參數(shù)包括調(diào)制深度、調(diào)制頻率和微波功率；用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)調(diào)制深度的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)原子鐘的綜合器的調(diào)制深度的調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊；用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)所述綜合器的調(diào)制頻率的調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊；用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)微波功率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)輸入至物理系統(tǒng)的微波信號(hào)的微波功率的微波功率調(diào)節(jié)模塊；以及用于計(jì)算各所述工作參數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原子鐘的鑒頻斜率，并根據(jù)所述鑒頻斜率選擇最佳工作參數(shù)點(diǎn)的計(jì)算模塊；所述設(shè)置模塊分別與所述調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊、所述調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊、所述微波功率調(diào)節(jié)模塊和所述計(jì)算模塊相連；所述調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊和所述調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊分別與所述綜合器相連；所述微波功率調(diào)節(jié)模塊與所述原子鐘的微波倍、混頻相連；所述計(jì)算模塊分別與所述原子鐘的壓控晶振和伺服電路相連。其中，所述裝置還包括用于改變所述原子鐘的C場(chǎng)電流的C場(chǎng)電流調(diào)節(jié)模塊；所述C場(chǎng)電流調(diào)節(jié)模塊分別與所述計(jì)算模塊和所述原子鐘的微波腔相連。其中，所述計(jì)算模塊包括用于調(diào)節(jié)輸入至所述原子頻標(biāo)中壓控晶振的壓控電壓的大小的調(diào)節(jié)單元；用于采集每次調(diào)節(jié)所述壓控晶振后，所述原子頻標(biāo)的伺服電路同步鑒相后輸出的量子糾偏電壓信號(hào)，獲得糾偏電壓的采集單元；用于根據(jù)所述壓控晶振的輸出頻率與所述量子糾偏電壓信號(hào)得到鑒頻斜率曲線，并根據(jù)所述鑒頻斜率曲線計(jì)算各所述工作參數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述原子頻標(biāo)的鑒頻斜率的計(jì)算單元；以及用于比較計(jì)算出的所有所述鑒頻斜率，將鑒頻斜率最大的工作參數(shù)點(diǎn)，作為與所述原子頻標(biāo)短期穩(wěn)定度對(duì)應(yīng)的所述最佳工作參數(shù)點(diǎn)的比較單元；所述調(diào)節(jié)單元分別與所述壓控晶振和所述計(jì)算單元相連；所述采集單元分別與所述伺服電路和所述計(jì)算單元相連；所述計(jì)算單元與所述比較單元相連。其中，所述計(jì)算模塊包括計(jì)算機(jī)和微控制器。其中，所述裝置還包括，用于顯示所述鑒頻斜率和所述最佳工作參數(shù)點(diǎn)的顯示模塊；所述顯示模塊與所述計(jì)算模塊相連。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是通過(guò)設(shè)置模塊設(shè)置工作參數(shù)點(diǎn)，并使得工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)的待優(yōu)化參數(shù)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)在待優(yōu)化參數(shù)的取值范圍內(nèi)分布均勻；調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊、調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊和微波功率調(diào)節(jié)模塊根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)分別調(diào)節(jié)所述原子鐘的調(diào)制深度、調(diào)制頻率和微波功率；計(jì)算模塊計(jì)算各工作參數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原子鐘的鑒頻斜率，并根據(jù)鑒頻斜率選擇最佳工作參數(shù)點(diǎn)；簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)采用的短穩(wěn)優(yōu)化裝置，能夠解決現(xiàn)有的原子鐘的短期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)參數(shù)之間存在交互作用的問(wèn)題，使參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)通過(guò)優(yōu)化裝置得到的最佳工作參數(shù)點(diǎn)更加準(zhǔn)確，提高了原子鐘的短期穩(wěn)定度；進(jìn)一步平衡了長(zhǎng)期穩(wěn)定度，提高了原子鐘整機(jī)的穩(wěn)定度。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的原子鐘的示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種原子鐘短穩(wěn)優(yōu)化裝置的示意圖；[0028]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的C場(chǎng)電流調(diào)節(jié)模塊工作原理的示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的工作參數(shù)點(diǎn)分布的示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的鑒頻斜率曲線的示意圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的微波功率與頻率差的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。為便于對(duì)本實(shí)用新型所述裝置的描述，下面首先對(duì)原子鐘的結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。參見(jiàn)圖1，原子鐘一般包括物理系統(tǒng)I和電子線路。物理系統(tǒng)I包括C場(chǎng)線圈Ia和微波腔Ib等。電子線路主要包括隔離放大器2、微波倍、混頻3、綜合器4、伺服電路5和壓控晶振6?；诖?，參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種原子鐘的短期穩(wěn)定度參數(shù)優(yōu)化的裝置，該裝置具體包括設(shè)置模塊101、調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊102、調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊103、微波功率調(diào)節(jié)模塊104和計(jì)算模塊105。其中，設(shè)置模塊101分別與調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊102、調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊103、微波功率調(diào)節(jié)模塊104和計(jì)算模塊105相連；調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊102和調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊103分別與綜合器4相連；微波功率調(diào)節(jié)模塊104與原子鐘的微波倍、混頻3相連；計(jì)算模塊105分別與原子鐘的壓控晶振6和伺服電路5相連。設(shè)置模塊101，用于設(shè)置多個(gè)工作參數(shù)點(diǎn)；每個(gè)工作參數(shù)點(diǎn)包括多個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)且每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的待優(yōu)化參數(shù)，每個(gè)待優(yōu)化參數(shù)對(duì)應(yīng)多個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)且對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量相同，與同一個(gè)待優(yōu)化參數(shù)相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)均勻分布在待優(yōu)化參數(shù)的取值范圍內(nèi)且包括取值范圍的兩端點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)工作參數(shù)點(diǎn)中最多只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)相同，且各個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)在所有工作參數(shù)點(diǎn)中出現(xiàn)的次數(shù)相等；該待優(yōu)化參數(shù)包括調(diào)制深度、調(diào)制頻率和微波功率。調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊102，用于根據(jù)各工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)調(diào)制深度的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)原子鐘的綜合器4的調(diào)制深度。具體地，在綜合器4中DDS的寄存器中預(yù)置f0、fl。對(duì)應(yīng)于輸入至DDS的調(diào)制頻率的上升沿、下降沿，DDS輸出f0、fl。其中，f0與fl的差值即為調(diào)制深度。此為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳述。調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊103，用于根據(jù)各工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)綜合器4的調(diào)制頻率。具體地，控制并調(diào)節(jié)綜合器4中微處理器輸出至DDS的調(diào)制頻率的大小。此為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳述。微波功率調(diào)節(jié)模塊104，用于根據(jù)各工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)微波功率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)輸入至物理系統(tǒng)I的微波信號(hào)的微波功率。具體地，控制并調(diào)節(jié)微波倍、混頻3輸入至物理系統(tǒng)I的微波信號(hào)的大小，間接調(diào)節(jié)微波信號(hào)的微波功率大小。計(jì)算模塊105，用于計(jì)算各工作參數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原子鐘的鑒頻斜率，并根據(jù)鑒頻斜率選擇最佳工作參數(shù)點(diǎn)。其中，計(jì)算模塊105包括[0044]調(diào)節(jié)單元、采集單元、計(jì)算單元和比較單元；其中，調(diào)節(jié)單元分別與壓控晶振6和計(jì)算單元相連；采集單元分別與伺服電路5和計(jì)算單元相連；計(jì)算單元與比較單元相連。調(diào)節(jié)單元，用于調(diào)節(jié)輸入至原子頻標(biāo)中壓控晶振6的壓控電壓的大小。采集單元，用于采集每次調(diào)節(jié)壓控晶振6后，原子頻標(biāo)的伺服電路同步鑒相后輸出的量子糾偏電壓信號(hào)，獲得糾偏電壓。計(jì)算單元，用于根據(jù)壓控晶振6的輸出頻率與量子糾偏電壓信號(hào)得到鑒頻斜率曲線，并根據(jù)鑒頻斜率曲線計(jì)算各工作參數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原子頻標(biāo)的鑒頻斜率。比較單元，用于比較計(jì)算出的所有鑒頻斜率，將鑒頻斜率最大的工作參數(shù)點(diǎn)，作為與原子頻標(biāo)短期穩(wěn)定度對(duì)應(yīng)的最佳工作參數(shù)點(diǎn)。 其中，計(jì)算模塊405包括計(jì)算機(jī)和微控制器。其中，該裝置還包括 C場(chǎng)電流調(diào)節(jié)模塊106，用于改變?cè)隅姷腃場(chǎng)電流。其中，C場(chǎng)電流調(diào)節(jié)模塊106與計(jì)算模塊105相連。具體地，參見(jiàn)圖3，C場(chǎng)線圈Ia繞制在整個(gè)微波腔Ib的腔體壁上，并與外圍通電導(dǎo)線Ic構(gòu)成回路；(場(chǎng)電流調(diào)節(jié)模塊106通過(guò)控制通電導(dǎo)線Ic的電流大小，來(lái)控制整個(gè)C場(chǎng)線圈Ia中的電流大小。相應(yīng)地，微波功率調(diào)節(jié)模塊104還用于，在改變C場(chǎng)電流后，調(diào)節(jié)原子鐘的微波功率。相應(yīng)地，計(jì)算模塊105還用于，同時(shí)保持最佳工作參數(shù)點(diǎn)中除微波功率對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)外的其余實(shí)驗(yàn)點(diǎn)不變，測(cè)量原子鐘輸出頻率與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源的頻率差值，并根據(jù)差值確定最佳工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)微波功率的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)、以及C場(chǎng)電流。其中，該裝置還包括用于顯示鑒頻斜率和最佳工作參數(shù)點(diǎn)的顯示模塊107 ;該顯示模塊107與計(jì)算模塊105相連。其中，針對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中所述裝置的工作過(guò)程和原理描述如下第一步確定待優(yōu)化參數(shù)及各待優(yōu)化參數(shù)的取值范圍。如表I所示，在本實(shí)施例中，該待優(yōu)化參數(shù)包括調(diào)制深度、調(diào)制頻率和微波功率。其中，原子鐘短期穩(wěn)定度主要由量子系統(tǒng)的系數(shù)譜線的優(yōu)值Q和信噪比決定。一方面，在長(zhǎng)期穩(wěn)定度的最優(yōu)工作參數(shù)點(diǎn)確定的情況下，影響優(yōu)值Q和信噪比的系統(tǒng)參數(shù)主要包括調(diào)制深度和調(diào)制頻率。另一方面，由于量子系統(tǒng)的物理機(jī)理的限制，為使最終獲取的短期穩(wěn)定度更加準(zhǔn)確，在實(shí)施例中，還考慮到微波功率對(duì)短期穩(wěn)定度的影響。其中，本實(shí)施例分別為調(diào)制深度、調(diào)制頻率和微波功率確定一個(gè)取值范圍。調(diào)制深度的取值范圍為250Hz 450Hz，調(diào)制頻率的取值范圍為79Hz 99Hz，微波功率的取值范圍為-40dBm -30dBm。為每一個(gè)待優(yōu)化參數(shù)確定一個(gè)取值范圍，目的是為了減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)。因?yàn)樵趯?shí)際操作中，要進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)是比較困難的。其中，調(diào)制深度的取值應(yīng)該小于物理系統(tǒng)中原子的線寬。而對(duì)于較窄線寬，取值范圍為100Hz-500Hz。為方便均勻取值，本實(shí)施例選取了 250Hz 450Hz作為調(diào)制深度的取值范圍。調(diào)制頻率的取值應(yīng)該避開(kāi)市電50Hz的整數(shù)倍，本實(shí)施例選取了 79Hz 99Hz作為調(diào)制頻率的取值范圍。微波功率的取值范圍要考慮信噪比及飽和增寬的影響，本實(shí)施例中微波功率的取值范圍為_(kāi)40dBm -30dBm。為方便說(shuō)明，下文中分別用A、B和C表示調(diào)制深度、調(diào)制頻率和微波功率。表I
權(quán)利要求1.一種原子鐘短穩(wěn)優(yōu)化裝置，其特征在于，所述裝置包括 用于設(shè)置多個(gè)工作參數(shù)點(diǎn)的設(shè)置模塊；每個(gè)所述工作參數(shù)點(diǎn)包括多個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)且每個(gè)所述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的待優(yōu)化參數(shù)，每個(gè)所述待優(yōu)化參數(shù)對(duì)應(yīng)多個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)且對(duì)應(yīng)的所述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量相同，與同一個(gè)待優(yōu)化參數(shù)相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)均勻分布在所述待優(yōu)化參數(shù)的取值范圍內(nèi)且包括所述取值范圍的兩端點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)所述工作參數(shù)點(diǎn)中最多只有一個(gè)所述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)相同，且各個(gè)所述實(shí)驗(yàn)點(diǎn)在所有所述工作參數(shù)點(diǎn)中出現(xiàn)的次數(shù)相等；所述待優(yōu)化參數(shù)包括調(diào)制深度、調(diào)制頻率和微波功率； 用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)調(diào)制深度的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)原子鐘的綜合器的調(diào)制深度的調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊； 用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)所述綜合器的調(diào)制頻率的 調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊； 用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)微波功率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)輸入至物理系統(tǒng)的微波信號(hào)的微波功率的微波功率調(diào)節(jié)模塊；以及 用于計(jì)算各所述工作參數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原子鐘的鑒頻斜率，并根據(jù)所述鑒頻斜率選擇最佳工作參數(shù)點(diǎn)的計(jì)算模塊； 所述設(shè)置模塊分別與所述調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊、所述調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊、所述微波功率調(diào)節(jié)模塊和所述計(jì)算模塊相連；所述調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊和所述調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊分別與所述綜合器相連；所述微波功率調(diào)節(jié)模塊與所述原子鐘的微波倍、混頻相連；所述計(jì)算模塊分別與所述原子鐘的壓控晶振和伺服電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括用于改變所述原子鐘的C場(chǎng)電流的C場(chǎng)電流調(diào)節(jié)模塊； 所述C場(chǎng)電流調(diào)節(jié)模塊與所述計(jì)算模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括 用于調(diào)節(jié)輸入至所述原子頻標(biāo)中壓控晶振的壓控電壓的大小的調(diào)節(jié)單元； 用于采集每次調(diào)節(jié)所述壓控晶振后，所述原子頻標(biāo)的伺服電路同步鑒相后輸出的量子糾偏電壓信號(hào)，獲得糾偏電壓的采集單元； 用于根據(jù)所述壓控晶振的輸出頻率與所述量子糾偏電壓信號(hào)得到鑒頻斜率曲線，并根據(jù)所述鑒頻斜率曲線計(jì)算各所述工作參數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述原子頻標(biāo)的鑒頻斜率的計(jì)算單元；以及 用于比較計(jì)算出的所有所述鑒頻斜率，將鑒頻斜率最大的工作參數(shù)點(diǎn)，作為與所述原子頻標(biāo)短期穩(wěn)定度對(duì)應(yīng)的所述最佳工作參數(shù)點(diǎn)的比較單元； 所述調(diào)節(jié)單元分別與所述壓控晶振和所述計(jì)算單元相連；所述采集單元分別與所述伺服電路和所述計(jì)算單元相連；所述計(jì)算單元與所述比較單元相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算模塊包括計(jì)算機(jī)和微控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括， 用于顯示所述鑒頻斜率和所述最佳工作參數(shù)點(diǎn)的顯示模塊；所述顯示模塊與所述計(jì)算模塊相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種原子鐘短穩(wěn)優(yōu)化裝置，屬于原子鐘領(lǐng)域。裝置包括用于設(shè)置多個(gè)工作參數(shù)點(diǎn)的設(shè)置模塊；用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)調(diào)制深度的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)原子鐘的綜合器的調(diào)制深度的調(diào)制深度調(diào)節(jié)模塊；用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)所述綜合器的調(diào)制頻率的調(diào)制頻率調(diào)節(jié)模塊；用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點(diǎn)中對(duì)應(yīng)微波功率的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，調(diào)節(jié)輸入至物理系統(tǒng)的微波信號(hào)的微波功率的微波功率調(diào)節(jié)模塊；以及，用于計(jì)算各所述工作參數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原子鐘的鑒頻斜率，并根據(jù)所述鑒頻斜率選擇最佳工作參數(shù)點(diǎn)的計(jì)算模塊。本實(shí)用新型提高原子頻標(biāo)的短期穩(wěn)定度。
文檔編號(hào)H03L7/26GK202602619SQ20122012578
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者詹志明, 雷海東 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)