一种芯片原子钟的微型物理系统技术方案

本发明专利技术公开一种芯片原子钟的微型物理系统，包括磁屏蔽外壳、核心组件和由磁屏蔽外壳与核心组件围成的缓冲气体腔，其中磁屏蔽外壳，包括磁屏蔽桶及用于密封磁屏蔽桶的磁屏蔽底座；核心组件，设置于磁屏蔽外壳内部，包括依次设置的光源单元、光路单元和原子腔单元，原子腔单元包括MEMS原子腔，MEMS原子腔内充有铷原子和缓冲气体；及缓冲气体腔，充入与MEMS原子腔内相等压强的缓冲气体。本发明专利技术的芯片原子钟的微型物理系统具有便于安装、性能稳定、结构紧凑、体积小、功耗低和寿命长等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片原子钟的微型物理系统
本专利技术涉及原子钟领域。更具体地，涉及一种芯片原子钟的微型物理系统。
技术介绍
原子钟是一种利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的精密时间计量仪器，广泛应用于定位、导航、通信、军事等多个领域。由于这种电磁波非常稳定，再加上利用一系列精密的仪器进行控制，原子钟的计时就可以非常准确。现在用在原子钟里的元素有氢(Hydrogen)、铯(Cesium)、铷(rubidium)等，原子钟的精度可以达到每2000万年误差1秒，这为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障。其中，芯片原子钟(ChipScaleAtomicClock，CSAC)由于体积小、重量轻、功率消耗小等优点，在便携式低能耗的守时定时和导航领域内具有广泛的应用前景。芯片原子钟功能的实现，主要依赖于其内部的微型物理系统。对于现有的芯片原子钟的微型物理系统而言，其中的MEMS原子腔的制作工艺无法满足漏气率的要求，限制了芯片原子钟的使用寿命。因此，需要提供一种结构紧凑、气密性高的芯片原子钟的微型物理系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种芯片原子钟的微型物理系统，以解决现有的微型物理系统气密性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片原子钟的微型物理系统，其特征在于，包括磁屏蔽外壳、核心组件和由所述磁屏蔽外壳与核心组件围成的缓冲气体腔，其中磁屏蔽外壳，包括磁屏蔽桶及用于密封所述磁屏蔽桶的磁屏蔽底座；核心组件，设置于所述磁屏蔽外壳内部，包括依次设置的光源单元、光路单元和原子腔单元，所述原子腔单元包括MEMS原子腔，所述MEMS原子腔内充有铷原子和缓冲气体；及缓冲气体腔，充入与所述MEMS原子腔内相等压强的所述缓冲气体。

【技术特征摘要】
2016.12.14 CN 20161115127841.一种芯片原子钟的微型物理系统，其特征在于，包括磁屏蔽外壳、核心组件和由所述磁屏蔽外壳与核心组件围成的缓冲气体腔，其中磁屏蔽外壳，包括磁屏蔽桶及用于密封所述磁屏蔽桶的磁屏蔽底座；核心组件，设置于所述磁屏蔽外壳内部，包括依次设置的光源单元、光路单元和原子腔单元，所述原子腔单元包括MEMS原子腔，所述MEMS原子腔内充有铷原子和缓冲气体；及缓冲气体腔，充入与所述MEMS原子腔内相等压强的所述缓冲气体。2.根据权利要求1所述的芯片原子钟的微型物理系统，其特征在于，所述磁屏蔽桶与所述磁屏蔽底座采用真空金属焊接工艺进行密封。3.根据权利要求1所述的芯片原子钟的微型物理系统，其特征在于，所述光源单元包括激光器、第一微加热器和空间支架，其中激光器，为垂直腔面发射激光器，粘接于所述第一微加热器上，用于发出线偏振激光；第一微加热器，粘接于所述磁屏蔽底座上，用于产生热量并将所述热量传递至所述激光器；空间支架，为绝热塑料聚乙烯材料，粘接于所述第一微加热器上，用于为所述线偏振激光提供自由空间，使激光发散至预定光斑大小。4.根据权利要求3所述的芯片原子钟的微型物理系统，其特征在于，所述光路单元包括沿所述线偏振光方向设置的透镜、隔热层和波片，其中透镜，粘接于所述空间支架上，形成将所述激光器封闭在内部的封闭空间，用于将发散的线偏振光会聚为平行光；隔热层，粘接于所述透镜和波片之间，用于隔绝所述激光器与所述MEMS原子腔中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振伟，杨仁福，张旭，薛潇博，陈星，赵环，王暖让，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11