一种超长自由演化时间冷原子频标装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种超长自由演化时间冷原子频标装置及方法，涉及冷原子频标技术领域，以解决现有方式冷原子自由演化时间有限，限制冷原子频标稳定度指标差的问题。其中装置包括：冷原子制备装置制备具有竖直向上速度的高能态冷原子；冷原子跃迁组件将所述高能态冷原子跃迁为低能态冷原子，为所述低能态冷原子提供微波脉冲；光栅组件对所述低能态冷原子进行囚禁，限制所述低能态冷原子的空间位移和扩散，直至所述低能态冷原子上升速度变为零；冷原子跃迁组件对自由下落进入的冷原子进行二次微波脉冲；信号收集器对制备的高能态冷原子的能态分布进行采集；对自由下落穿过所述冷原子跃迁组件的冷原子包含的微波频率信号进行采集。

【技术实现步骤摘要】
一种超长自由演化时间冷原子频标装置及方法
本专利技术涉及冷原子频标
，尤其涉及一种超长自由演化时间冷原子频标装置及方法。
技术介绍
冷原子频标主要是利用冷原子与微波之间的分离振荡场相互作用产生鉴频曲线，从而使本地振荡器输出高稳定度和高准确度的频率信号。该鉴频曲线中心条纹的线宽与冷原子的自由演化时间成反比，同时本地振荡器的输出频率的稳定度与中心条纹线宽成反比，即本地振荡器的输出频率的稳定度与冷原子的自由演化时间成正比。因此自由演化时间作为冷原子频标的重要物理量，从根本上决定着冷原子频率的稳定度指标。目前通过增大自由演化时间来有效提高冷原子频率的稳定度是冷原子频标发展的重要手段之一。现有增大冷原子自由演化时间方案，由于冷原子团扩散，相干性会随时间逐渐减弱，进入消相干状态。因此将导致冷原子自由演化时间有限，限制了冷原子频标稳定度指标的进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超长自由演化时间冷原子频标装置及方法，用于延长冷原子自由演化时间有限，提高冷原子频标稳定度指标。为了实现上述目的，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超长自由演化时间冷原子频标装置，其特征在于，包括：设置在真空腔内的冷原子制备装置、冷原子跃迁组件、信号收集器以及光晶格组件；/n所述冷原子制备装置，用于制备具有竖直向上速度的高能态冷原子；/n所述冷原子跃迁组件，用于将所述高能态冷原子跃迁为低能态冷原子，为所述低能态冷原子提供微波脉冲；/n所述光栅组件，用于对所述低能态冷原子进行囚禁，限制所述低能态冷原子的空间位移和扩散，直至所述低能态冷原子上升速度变为零，自由下落；/n所述冷原子跃迁组件，对自由下落进入的冷原子进行二次微波脉冲；/n所述信号收集器，用于对制备的高能态冷原子的能态分布进行采集；还用于对自由下落穿过所述冷原子跃迁组件的冷原...

【技术特征摘要】
1.一种超长自由演化时间冷原子频标装置，其特征在于，包括：设置在真空腔内的冷原子制备装置、冷原子跃迁组件、信号收集器以及光晶格组件；
所述冷原子制备装置，用于制备具有竖直向上速度的高能态冷原子；
所述冷原子跃迁组件，用于将所述高能态冷原子跃迁为低能态冷原子，为所述低能态冷原子提供微波脉冲；
所述光栅组件，用于对所述低能态冷原子进行囚禁，限制所述低能态冷原子的空间位移和扩散，直至所述低能态冷原子上升速度变为零，自由下落；
所述冷原子跃迁组件，对自由下落进入的冷原子进行二次微波脉冲；
所述信号收集器，用于对制备的高能态冷原子的能态分布进行采集；还用于对自由下落穿过所述冷原子跃迁组件的冷原子包含的微波频率信号进行采集。


2.根据权利要求1所述的超长自由演化时间冷原子频标装置，其特征在于，所述冷原子制备装置包括原子源、激光器和磁光阱冷却组件；
所述原子源，用于提供原子；
所述磁光阱冷却组件，用于对所述原子源提供的原子进行降温，完成冷原子制备；
所述激光器，用于对冷原子进行竖直方向的抛射，为静态冷原子提供竖直方向上运动的速度，将静态冷原子转换为高能态冷原子。


3.根据权利要求2所述的超长自由演化时间冷原子频标装置，其特征在于，所述原子跃迁组件，包括选态腔和微波腔；
所述选态腔，用于为进入的高能态冷原子提供与所述高能态冷原子基态能级对应的微波振荡场，将所述高能态冷原子制备到低能态上；
所述微波腔，用于为进入的低能态冷原子提供微波场，对穿过所述选态腔后所述低能态冷原子携带的震荡效应进行分离。


4.根据权利要求3所述的超长自由演化时间冷原子频标装置，其特征在于，所述激光器、所述磁光阱冷却组件、所述选态腔、所述微波腔以及所述光晶格组件沿所述真空腔的轴向中心线由下到上依次设置。


5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀梅，李晶，周铁中，刘亚轩，王亮，高连山，
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