一种脉冲信号源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种脉冲信号源装置，属于原子频标领域。所述装置包括：初始信号源，用于输出频率信号；控制模块，用于根据频率信号生成参考信号，产生键控调频信号；采用频率信号作为参考，产生时序控制信号；第一数字频率合成器，用于采用参考信号作为参考，采用键控调频信号进行键控调频，产生调制信号；第二数字频率合成器，用于在时序控制信号的控制下，产生原始脉冲信号；锁相环分频器，用于采用设定分频比对原始脉冲信号进行处理，输出脉冲信号；衰减匹配网络，用于对脉冲信号进行补偿；倍混频模块，用于对脉冲信号和调制信号进行倍混频，得到光探测共振信号；功率放大器，用于对光探测共振信号进行功率放大。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲信号源装置
本专利技术涉及原子频标领域，特别涉及一种脉冲信号源装置。
技术介绍
激光频率标准是将激光频率锁定于原子或分子的超精细能级间的稳定跃迁频率，从而获得高精度的激光频率输出的高精度设备。 现有的激光频率标准主要包括半导体激光器、声光调制器、物理部分以及电子线路。由于声光调制器的体积较大、功耗较高，限制了激光频率标准向微型化和低功耗方向的发展。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种脉冲信号源装置。所述技术方案如下: 本专利技术实施例提供了一种脉冲信号源装置，所述装置包括: 初始信号源，用于输出频率信号； 控制模块，用于接收所述初始信号源输出的频率信号，根据所述频率信号生成参考信号，并产生一路键控调频信号和一路时序控制信号； 第一数字频率合成器，用于采用所述控制模块产生的参考信号作为参考，采用所述控制模块产生的键控调频信号进行键控调频，产生调制信号； 第二数字频率合成器，用于在所述控制模块产生的时序控制信号的控制下，产生一路原始脉冲信号； 锁相环分频器，用于采用设定分频比对所述第二数字频率合成器输出的原始脉冲信号进行处理，输出脉冲信号； 衰减匹配网络，用于对所述锁相环分频器输出的脉冲信号进行补偿； 倍混频模块，用于对所述衰减匹配网络输出的脉冲信号和所述第一数字频率合成器输出的调制信号进行倍混频，得到光探测共振信号； 功率放大器，用于对所述光探测共振信号进行功率放大，并将功率放大后的光探测共振信号输出至激光频率标准的激光器中； 所述控制模块，还用于控制所述锁相环分频器的分频比；根据所述激光频率标准的激光器输出的光束光强，控制所述衰减匹配网络的衰减倍数；根据所述激光频率标准的激光器的功率大小，控制所述功率放大器的功率放大倍数。 在本专利技术实施例的一种实现方式中，所述控制模块，用于将所述初始信号源输出的频率信号进行四倍频，得到所述参考信号；并将所述参考信号进行六倍频，得到系统时钟信号。 在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述分频比为12。 在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述初始信号源包括压控晶体振荡器。 在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述初始信号源还包括温度补偿单元，所述温度补偿单元包括: 温度转换电路，用于采集所述压控晶体振荡器的工作环境温度，将采集到的工作环境温度与参考工作温度的差值转换为电压差； 运算放大器，用于对所述电压差进行差分放大，得到补偿电压作用在所述压控晶体振荡器； 负反馈电阻，用于调节所述运算放大器的增益值； 相应地，所述控制模块，还用于通过控制所述负反馈电阻的阻值调节所述运算放大器的所述增益值。 在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述温度转换电路包括电桥，所述电桥包括热敏电阻Ra、电阻Rb及两个电阻R，所述电阻Rb的电阻值与所述参考工作温度对应，且所述电阻Rb的温度系数与所述热敏电阻Ra相同。 在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述第一数字频率合成器和所述第二数字频率合成器均包括AD9954芯片、以及与所述AD9954芯片电连接的稳压电源和低通滤波器。 在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述第一数字频率合成器和所述第二数字频率合成器还包括散热片。 在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述衰减匹配网络包括串联的电阻R1、可变电容Ck、电阻R3、电阻R4和电容Cl，所述衰减匹配网络还包括电阻R2、电阻R5、电阻R6和电容C2，所述电阻R2的一端连接在所述可变电容Ck和所述电阻Rl之间，所述电阻R2的另一端连接在所述电阻R3和所述电阻R4之间，所述电阻R5、电阻R6和电容C2串接在所述电阻R4两端，所述电阻R4和所述电容Cl之间接地，所述衰减匹配网络还包括输入端和输出端，所述输入端连接在所述电阻Rl和所述可变电容Ck之间，所述输出端连接在所述电阻R5和所述电阻R6之间； 相应地，所述控制模块，还用于通过控制所述可变电容Ck的大小调节所述衰减匹配网络的衰减倍数。 在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述装置还包括:设于所述倍混频模块和所述功率放大器之间的滤波器。 本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是: 通通过采用初始信号源提供参考信号，然后采用控制模块、数字频率合成器、锁相环分频器、衰减匹配网络及倍混频模块生成光探测共振信号，使用上述器件产生光探测共振信号，避免了采用声光调制器导致激光频率标准体积过大、功耗过高，使得激光频率标准体积小、功耗低。 【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本专利技术实施例提供的脉冲信号源装置的结构示意图； 图2是本专利技术实施例提供的初始信号源的结构示意图； 图3是本专利技术实施例提供的衰减匹配网络的结构示意图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。 实施例 本专利技术实施例提供了一种脉冲信号源装置，参见图1，该装置包括: 初始信号源101,用于输出频率信号； 控制模块102，用于接收初始信号源101输出的频率信号，根据频率信号生成参考信号，并产生一路键控调频信号和一路时序控制信号； 第一数字频率合成器103，用于采用控制模块102产生的参考信号作为参考，采用控制模块102产生的键控调频信号进行键控调频，产生调制信号； 第二数字频率合成器104，用于在控制模块102产生的时序控制信号的控制下，产生一路原始脉冲信号； 锁相环分频器105，用于采用设定分频比对第二数字频率合成器104输出的原始脉冲信号进行处理，输出脉冲信号； 衰减匹配网络106，用于对锁相环分频器105输出的脉冲信号进行补偿； 倍混频模块107，用于对衰减匹配网络106输出的脉冲信号和第一数字频率合成器103输出的调制信号进行倍混频，得到光探测共振信号； 功率放大器108，用于对光探测共振信号进行功率放大，并将功率放大后的光探测共振信号输出至激光频率标准的激光器200中； 控制模块102，还用于控制锁相环分频器105的分频比；根据激光频率标准的激光器200输出的光束光强，控制衰减匹配网络106的衰减倍数；根据激光频率标准的激光器200的功率大小，控制功率放大器108的功率放大倍数。 在本专利技术实施例中，控制模块102，用于将初始信号源101输出的频率信号进行四倍频，得到参考信号。 在本专利技术实施例中，分频比为12。 具体地，由于激光器200的调制边带为3417.34375MHz，故由第一数字频率合成器103给出尾数0.34375MHz部分。同时为了得到量子鉴频信号，还需要在探测信号(光探测共振信号)上加一个键控小调频，该功能由第一数字频率合成器103来实现。 第一数字频率合成器103内含4 一 20倍频，由于在使用片内10倍频时，相位噪声要比不使用时大，故在设计时，为减少倍频次数降低附加相位噪声及考虑得到57.34375MHz频率信号输出需要，采用初始信号源10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲信号源装置，其特征在于，所述装置包括：初始信号源，用于输出频率信号；控制模块，用于接收所述初始信号源输出的频率信号，根据所述频率信号生成参考信号，并产生一路键控调频信号和一路时序控制信号；第一数字频率合成器，用于采用所述控制模块产生的参考信号作为参考，采用所述控制模块产生的键控调频信号进行键控调频，产生调制信号；第二数字频率合成器，用于在所述控制模块产生的时序控制信号的控制下，产生一路原始脉冲信号；锁相环分频器，用于采用设定分频比对所述第二数字频率合成器输出的原始脉冲信号进行处理，输出脉冲信号；衰减匹配网络，用于对所述锁相环分频器输出的脉冲信号进行补偿；倍混频模块，用于对所述衰减匹配网络输出的脉冲信号和所述第一数字频率合成器输出的调制信号进行倍混频，得到光探测共振信号；功率放大器，用于对所述光探测共振信号进行功率放大，并将功率放大后的光探测共振信号输出至激光频率标准的激光器中；所述控制模块，还用于控制所述锁相环分频器的分频比；根据所述激光频率标准的激光器输出的光束光强，控制所述衰减匹配网络的衰减倍数；根据所述激光频率标准的激光器的功率大小，控制所述功率放大器的功率放大倍数。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲信号源装置，其特征在于，所述装置包括: 初始信号源，用于输出频率信号； 控制模块，用于接收所述初始信号源输出的频率信号，根据所述频率信号生成参考信号，并产生一路键控调频信号和一路时序控制信号； 第一数字频率合成器，用于采用所述控制模块产生的参考信号作为参考，采用所述控制模块产生的键控调频信号进行键控调频，产生调制信号； 第二数字频率合成器，用于在所述控制模块产生的时序控制信号的控制下，产生一路原始脉冲信号； 锁相环分频器，用于采用设定分频比对所述第二数字频率合成器输出的原始脉冲信号进行处理，输出脉冲信号； 衰减匹配网络，用于对所述锁相环分频器输出的脉冲信号进行补偿； 倍混频模块，用于对所述衰减匹配网络输出的脉冲信号和所述第一数字频率合成器输出的调制信号进行倍混频，得到光探测共振信号； 功率放大器，用于对所述光探测共振信号进行功率放大，并将功率放大后的光探测共振信号输出至激光频率标准的激光器中； 所述控制模块，还用于控制所述锁相环分频器的分频比；根据所述激光频率标准的激光器输出的光束光强，控制所述衰减匹配网络的衰减倍数；根据所述激光频率标准的激光器的功率大小，控制所述功率放大器的功率放大倍数。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块，用于将所述初始信号源输出的频率信号进行四倍频，得到所述参考信号。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分频比为12。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述初始信号源包括压控晶体振荡器。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述初始信号源还包括温度补偿单元，所述温度补偿单元包括: 温度转换电路，用于采集所述压控晶体振荡器的工作环境温度，将采...

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