【技术实现步骤摘要】
基于微型原子气室的芯片主动光钟及其实现方法
本专利技术属于光频原子钟及光量子频率标准
，尤其涉及一种采用微型原子气室端壁直接作为主动光钟光学谐振腔，从而实现芯片级尺寸的主动光钟及其实现方法。
技术介绍
光频原子钟(以下称光钟)是目前能够产生最准确最稳定频率信号的科学装置，最好的光钟稳定度和不确定度指标都已经进入到10-18量级。利用其突出的优异性能，光钟可在基础科学研究诸如精密物理测量、引力波暗物质探测等传统技术手段所不能实现的领域得到应用，甚至可以用于发现和认知物理新现象新规律。除此之外，光钟还可被广泛应用在守时授时、导航定位等领域。传统光钟普遍采用被动的工作方式，依靠外部控制电路将窄线宽钟激光锁定在量子参考系综的量子跃迁谱线上。但由于腔体热噪声限制了钟激光的线宽，被动光钟指标的进一步提升仍存在较大困难。而且性能优异的被动光钟通常都存在系统体积庞大、系统结构复杂的问题，这都给光钟的应用带来挑战。主动光钟基于坏腔弱光反馈的受激辐射放大原理，可极大程度降低腔体热噪声对输出钟激光频率的扰动，克服目前光钟对本振钟激光...
【技术保护点】
1.一种基于微型原子气室的芯片主动光钟，其特征是，包括：泵浦激光器、第一半波片、第二半波片、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第三偏振分光棱镜、激光相位调制器、微型原子气室、光电探测模块、综合电路控制系统和泵浦激光器驱动电源；/n泵浦激光器依次连接第一半波片和第一偏振分光棱镜；泵浦激光器用于发出泵浦激光；第一半波片和第一偏振分光棱镜用于匹配调节分光功率并将激光分成两束；一束用于泵浦激光稳频光路，另一束用于主动光钟泵浦光路；/n泵浦激光稳频光路依次连接第二半波片和第二偏振分光棱镜；主动光钟泵浦光路连接微型原子气室平面镜一端；第二半波片和第二偏振分光棱镜用于匹配调节分光功率并...
【技术特征摘要】
1.一种基于微型原子气室的芯片主动光钟，其特征是，包括：泵浦激光器、第一半波片、第二半波片、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第三偏振分光棱镜、激光相位调制器、微型原子气室、光电探测模块、综合电路控制系统和泵浦激光器驱动电源；
泵浦激光器依次连接第一半波片和第一偏振分光棱镜；泵浦激光器用于发出泵浦激光；第一半波片和第一偏振分光棱镜用于匹配调节分光功率并将激光分成两束；一束用于泵浦激光稳频光路，另一束用于主动光钟泵浦光路；
泵浦激光稳频光路依次连接第二半波片和第二偏振分光棱镜；主动光钟泵浦光路连接微型原子气室平面镜一端；第二半波片和第二偏振分光棱镜用于匹配调节分光功率并将激光分成两束，光强较强一束和光强较弱一束；
光强较强一束经激光相位调制器由第三偏振分光棱镜反射至微型原子气室中；光强较弱一束依次经微型原子气室和第三偏振分光棱镜，被光电探测模块接收；
主动光钟泵浦光路的激光从微型原子气室的平面镜一端入射，调节光路使激光与微型原子气室光学谐振腔共振；
光电探测模块连接综合电路控制系统，由综合电路控制系统对光电探测模块信号进行调制解调，并产生伺服信号伺服泵浦激光器驱动电源；
综合电路控制系统连接激光相位调制器和泵浦激光器驱动电源，并由其产生驱动控制信号；
由微型原子气室输出主动光频标信号，结合芯片光梳，从而实现一种基于微型原子气室的芯片主动光钟。
2.如权利要求1所述基于微型原子气室的芯片主动光钟，其特征是，所述微型原子气室为毫米量级的石英玻璃泡，至少四面可以通光；其中两个对面为平面和凸面，镀上钟激光部分反射率的介质膜，分别作为钟光学谐振腔的平面镜和凹面镜；与光学谐振腔相邻的另外两个对面均为平面，镀上泵浦激光和钟激光的增透膜。
3.如权利要求1所述基于微型原子气室的芯片主动光钟，其特征是，所述光学谐振腔的腔模线宽远大于所述量子参考介质的线宽。
4.如权利要求3所述基于微型原子气室的芯片主动光钟，其特征是，光学谐振腔平面镜端壁包含用于调节腔长的压电陶瓷，通过压电陶瓷施加外力改变光学谐振腔腔长，进一步优化并锁定光学谐振腔腔长。
5.如权利要求1所述基于微型原子气室的芯片主动光钟，其特征是，泵浦激光稳频和钟量子频率参考可以共用同一微型原子气室，也可以采用不同原子气室；当共用同一微型原子...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。