基于原子钟短期稳定度评估的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于原子钟短期稳定度评估的装置，属于原子钟技术领域，包括腔泡系统和光源模块、A/D采样单元、光开关单元、探测信号生成单元、VCXO单元、D/A控制单元、逻辑门阵列单元、微商计算单元、增益控制单元、张弛时间单元、采样信号显示单元和处理器，所述处理器通过第一端和所述A/D采样单元相通，通过第二端和光开关单元相通，通过第三端和探测信号生成单元相通，通过第四端和VCXO单元相通，通过第五端和D/A控制单元相通，通过第六端和逻辑门阵列单元相通，通过第七端和微商计算单元相通，通过第八端和张弛时间单元相通。本发明专利技术达到能够对原子钟短期的稳定度进行评估的技术效果。

Apparatus Based on Short-term Stability Evaluation of Atomic Clock

The invention discloses a device based on short-term stability evaluation of atomic clock, which belongs to the technical field of atomic clock, including cavity system and light source module, A/D sampling unit, optical switch unit, detection signal generating unit, VCXO unit, D/A control unit, logic gate array unit, derivative computing unit, gain control unit, relaxation time unit, sampling signal display unit and location. The processor is connected with the A/D sampling unit at the first end, the optical switch unit at the second end, the detection signal generating unit at the third end, the VCXO unit at the fourth end, the D/A control unit at the fifth end, the logic gate array unit at the sixth end, the microquotient computing unit at the seventh end and the eighth part. The end is connected with the relaxation time unit. The invention achieves the technical effect of evaluating the short-term stability of the atomic clock.

【技术实现步骤摘要】
基于原子钟短期稳定度评估的装置
本专利技术属于原子钟
，特别涉及一种基于原子钟短期稳定度评估的装置。
技术介绍
原子钟是一种计时装置，精度可以达到每2000万年才误差1秒，原子钟最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的。原子钟技术可以应用于全球的导航系统上。随着原子钟技术的发展，需要检测原子钟输出频率的长期稳定度和短期稳定度。对于现有的基于原子钟短期稳定度评估的技术而言，原子钟频率的校准大多采用送检的方式，由计量部门按照相应的检定规程完成检定校准。时间频率计量标准因其具有自身的特性，使其可以避开逐级传递，将电磁波作为载体进行远距离的发播和发送。但是难以对原子钟短期的稳定度进行评估。综上所述，在现有的基于原子钟短期稳定度评估的技术中，存在着难以对原子钟短期的稳定度进行评估的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是在现有的基于原子钟短期稳定度评估的技术中，存在着难以对原子钟短期的稳定度进行评估的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于原子钟短期稳定度评估的装置，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括腔泡系统和光源模块，所述光源模块中的高速Shutter是‘开’状态，则光源激励的光通过高速Shutter后直接进入所述腔泡系统中，在原子频标原理的作用下，完成量子系统的量子鉴频；A/D采样单元，所述A/D采样单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；光开关单元，所述光开关单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；探测信号生成单元，所述探测信号生成单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；VCXO单元，所述VCXO单元和所述探测信号生成单元相通；D/A控制单元，所述D/A控制单元和所述VCXO单元相通；逻辑门阵列单元；微商计算单元；增益控制单元，所述增益控制单元和所述微商计算单元相通；张弛时间单元；采样信号显示单元，所述采样信号显示单元和所述张弛时间单元相通；处理器，所述处理器设置有第一端、第二端、第三端、第四端、第五端、第六端、第七端、第八端、第九端，所述处理器通过所述第一端和所述A/D采样单元相通，所述处理器通过所述第二端和所述光开关单元相通，所述处理器通过所述第三端和所述探测信号生成单元相通，所述处理器通过所述第四端和所述VCXO单元相通，所述处理器通过所述第五端和所述D/A控制单元相通，所述处理器通过所述第六端和所述逻辑门阵列单元相通，所述处理器通过所述第七端和所述微商计算单元相通，所述处理器通过所述第八端和所述张弛时间单元相通；所述量子鉴频的信号经所述A/D采样单元的采样、所述处理器的处理后送入所述逻辑门阵列单元，上时刻光源激励光透过所述腔泡系统，经所述A/D采样单元的采样产生的信号是高电平1，奇数级逻辑非门后变成低电平0，作用于所述光源模块中的所述高速Shutter，使其为‘关’状态；依次循环后，在所述逻辑门阵列单元的输出端出现1—0—1至0的变化，通过所述处理器对频率信号检测，以得出相应的时间参数。进一步地，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括所述处理器发生所述逻辑门阵列。进一步地，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括所述处理器产生奇数级N个非门，所述处理器的输入端接收来自于处理器接收的A/D采样的信号。进一步地，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括所述处理器的输出端经处理器反馈到量子系统的光源中的高速光开关Shutter，用以控制其状态开或关。进一步地，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括所述处理器的外时钟端XTAL以及AD9852的外时钟端Input均接入来自于压控晶振VCXO输出的时钟信号，使DDS的IOUT引脚输出端频率信号的稳定度与外部时钟源一致。进一步地，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括通过所述处理器产生奇数个非门串接在一起，来产生自激振荡，以使电路构成一个环形振荡器。进一步地，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括所述电路中非门的个数N为奇数。进一步地，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括每个门电路的平均传输时延迟间为t，环形振荡器产生的振荡周期为T，若某时刻A1点的初态为1，则经过1个传输延迟t后，A2点变为0，再经过1个传输延迟t，A3点变为1，奇数N个传输延迟Nt后，初态1变为0。有益效果：本专利技术提供一种基于原子钟短期稳定度评估的装置，通过当光源模块中的高速Shutter是‘开’状态，则光源激励的光通过高速Shutter后直接进入所述腔泡系统中，在原子频标原理的作用下，完成量子系统的量子鉴频。A/D采样单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相互连通；光开关单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相互连通；探测信号生成单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相互连通；VCXO单元和所述探测信号生成单元相互连通；D/A控制单元和所述VCXO单元相互连通；增益控制单元和所述微商计算单元相互连通；采样信号显示单元和所述张弛时间单元相互连通；处理器通过所述第一端和所述A/D采样单元相互连通，所述处理器通过所述第二端和所述光开关单元相互连通，所述处理器通过所述第三端和所述探测信号生成单元相互连通，所述处理器通过所述第四端和所述VCXO单元相互连通，所述处理器通过所述第五端和所述D/A控制单元相互连通，所述处理器通过所述第六端和所述逻辑门阵列单元相互连通，所述处理器通过所述第七端和所述微商计算单元相互连通，所述处理器通过所述第八端和所述张弛时间单元相互连通；所述量子鉴频的信号经所述A/D采样单元的采样、所述处理器的处理后送入所述逻辑门阵列单元，上时刻光源激励光透过所述腔泡系统，经所述A/D采样单元的采样产生的信号是高电平1，奇数级逻辑非门后变成低电平0，作用于所述光源模块中的所述高速Shutter，使其为‘关’状态；依次循环后，在所述逻辑门阵列单元的输出端出现1—0—1至0的变化，通过所述处理器对频率信号检测，以得出相应的时间参数。从而达到能够对原子钟短期的稳定度进行评估的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于原子钟短期稳定度评估的装置的示意图1；图2为本专利技术实施例提供的一种基于原子钟短期稳定度评估的装置的信号传输示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种基于原子钟短期稳定度评估的装置的示意图2；图4为本专利技术实施例提供的一种基于原子钟短期稳定度评估的装置的微处理器控制AD9852调制电路原理框图；图5为本专利技术实施例提供的一种基于原子钟短期稳定度评估的装置的量子系统鉴频输出信号波形的示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种基于原子钟短期稳定度评估的装置的微商曲线与吸收曲线的示意图。具体实施方式本专利技术公开了一种基于原子钟短期稳定度评估的装置，通过当光源模块中的高速Shutter是‘开’状态，则光源激励的光通过高速Shutter后直接进入所述腔泡系统中，在原子频标原理的作用下，完成量子系统的量子鉴频。A/D采样单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相互连通；光开关单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相互连通；探测信号生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于原子钟短期稳定度评估的装置，其特征在于，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括：腔泡系统和光源模块，所述光源模块中的高速Shutter是‘开’状态，则光源激励的光通过高速Shutter后直接进入所述腔泡系统中，在原子频标原理的作用下，完成量子系统的量子鉴频；A/D采样单元，所述A/D采样单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；光开关单元，所述光开关单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；探测信号生成单元，所述探测信号生成单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；VCXO单元，所述VCXO单元和所述探测信号生成单元相通；D/A控制单元，所述D/A控制单元和所述VCXO单元相通；逻辑门阵列单元；微商计算单元；增益控制单元，所述增益控制单元和所述微商计算单元相通；张弛时间单元；采样信号显示单元，所述采样信号显示单元和所述张弛时间单元相通；处理器，所述处理器设置有第一端、第二端、第三端、第四端、第五端、第六端、第七端、第八端、第九端，所述处理器通过所述第一端和所述A/D采样单元相通，所述处理器通过所述第二端和所述光开关单元相通，所述处理器通过所述第三端和所述探测信号生成单元相通，所述处理器通过所述第四端和所述VCXO单元相通，所述处理器通过所述第五端和所述D/A控制单元相通，所述处理器通过所述第六端和所述逻辑门阵列单元相通，所述处理器通过所述第七端和所述微商计算单元相通，所述处理器通过所述第八端和所述张弛时间单元相通；所述量子鉴频的信号经所述A/D采样单元的采样、所述处理器的处理后送入所述逻辑门阵列单元，上时刻光源激励光透过所述腔泡系统，经所述A/D采样单元的采样产生的信号是高电平1，奇数级逻辑非门后变成低电平0，作用于所述光源模块中的所述高速Shutter，使其为‘关’状态；依次循环后，在所述逻辑门阵列单元的输出端出现1—0—1至0的变化，通过所述处理器对频率信号检测，以得出相应的时间参数。...

【技术特征摘要】
1.一种基于原子钟短期稳定度评估的装置，其特征在于，所述基于原子钟短期稳定度评估的装置包括：腔泡系统和光源模块，所述光源模块中的高速Shutter是‘开’状态，则光源激励的光通过高速Shutter后直接进入所述腔泡系统中，在原子频标原理的作用下，完成量子系统的量子鉴频；A/D采样单元，所述A/D采样单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；光开关单元，所述光开关单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；探测信号生成单元，所述探测信号生成单元分别与所述腔泡系统和所述光源模块相通；VCXO单元，所述VCXO单元和所述探测信号生成单元相通；D/A控制单元，所述D/A控制单元和所述VCXO单元相通；逻辑门阵列单元；微商计算单元；增益控制单元，所述增益控制单元和所述微商计算单元相通；张弛时间单元；采样信号显示单元，所述采样信号显示单元和所述张弛时间单元相通；处理器，所述处理器设置有第一端、第二端、第三端、第四端、第五端、第六端、第七端、第八端、第九端，所述处理器通过所述第一端和所述A/D采样单元相通，所述处理器通过所述第二端和所述光开关单元相通，所述处理器通过所述第三端和所述探测信号生成单元相通，所述处理器通过所述第四端和所述VCXO单元相通，所述处理器通过所述第五端和所述D/A控制单元相通，所述处理器通过所述第六端和所述逻辑门阵列单元相通，所述处理器通过所述第七端和所述微商计算单元相通，所述处理器通过所述第八端和所述张弛时间单元相通；所述量子鉴频的信号经所述A/D采样单元的采样、所述处理器的处理后送入所述逻辑门阵列单元，上时刻光源激励光透过所述腔泡系统，经所述A/D采样单元的采样产生的信号是高电平1，奇数级逻辑非门后变成低电平0，作用于所述光源模块中的所述高速Shutter，使其为‘关’状态；依次循环后，在所述逻辑门阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海东，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42