基于激光跳频实现的脉冲激光抽运铷钟制造技术

本发明专利技术公开了一种基于激光跳频实现的脉冲激光抽运铷钟，包括：外腔半导体激光器，用于产生激光光束，并在电压切换模块的控制下使激光光束的频率在第一频率和第二频率间跳变；分束模块，用于将激光光束分成第一子光束和第二子光束；稳频模块，用于与第一子光束作用产生稳频误差信号，并通过电压切换模块对外腔半导体激光器进行周期性频率锁定；扩束模块，用于对第二子光束进行扩束；频率变换模块，用于将生成的微波脉冲信号；物理系统将扩束后的第二子光束、微波脉冲信号与

【技术实现步骤摘要】
基于激光跳频实现的脉冲激光抽运铷钟


[0001]本专利技术属于原子钟
，具体涉及一种基于激光跳频实现的脉冲激光抽运铷钟。

技术介绍

[0002]分离振荡场方法使原子或者离子通过两段分离的微波场获得线宽窄、信号对比度高的量子跃迁几率测量信号，广泛应用于喷泉钟、铯束原子钟、氢原子钟、汞离子钟、脉冲光抽运铷钟等原子频率标准。具体地，脉冲抽运铷钟在经过原子选态后，与具有一定时间间隔的两个微波脉冲作用，可在一段微波场内实现分离场振荡；同时，脉冲激光抽运铷钟采用光抽运对原子选态，为了避免光频移和光对极化原子布居数的影响，一般需要采用声光调制器作为光开关，保证原子与微波作用的过程中几乎不存在光场。
[0003]然而，声光调制器具有以下缺点：
[0004]1.声光调制器驱动的功耗很大，功率通常大于十瓦，这为脉冲激光抽运铷钟的轻量化和空间应用带来不便；
[0005]2.声光调制器对光偏振变化敏感，环境温度的波动会影响入射至声光调制器的光线偏振角度，从而影响声光调制器衍射光的强度，给原子钟的长期性能造成隐患；/>[0006]3.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光跳频实现的脉冲激光抽运铷钟，其特征在于，包括：外腔半导体激光器、电压切换模块、分束模块、稳频模块、扩束模块、物理系统、频率变换模块和伺服模块，所述频率变换模块包括晶体振荡器；其中，所述外腔半导体激光器，用于产生激光光束，并在所述电压切换模块的控制下周期性地使所述激光光束的频率在第一频率和第二频率之间跳变；所述分束模块，用于将所述激光光束分成第一子光束和第二子光束；所述稳频模块，用于与所述第一子光束相互作用，产生稳频误差信号，并通过所述电压切换模块对所述外腔半导体激光器进行周期性地频率锁定；所述扩束模块，用于对所述第二子光束进行扩束处理；所述频率变换模块，用于生成微波脉冲信号；所述物理系统，用于将扩束后的第二子光束、所述微波脉冲信号及自身的
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Rb原子作用后，产生原子鉴频信号；所述伺服模块，用于根据所述原子鉴频信号生成误差信号，以控制所述晶体振荡器的输出频率。2.根据权利要求1所述的基于激光跳频实现的脉冲激光抽运铷钟，其特征在于，原子钟光抽运时，所述激光光束的第一频率为
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Rb基态F＝3吸收峰所在频率，原子钟进行微波作用时，所述激光光束的第二频率为
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Rb饱和吸收峰所在频率。3.根据权利要求1所述的基于激光跳频实现的脉冲激光抽运铷钟，其特征在于，所述外腔半导体激光器包括：激光二极管、透镜、闪耀光栅和压电陶瓷，所述电压切换模块包括：单刀双掷模拟开关，且所述单刀双掷模拟开关与所述压电陶瓷连接；其中，所述激光二极管，用于在电流源的驱动下产生激光光束；所述透镜，用于对所述激光光束进行准直；所述压电陶瓷，用于根据所述单刀双掷模拟开关的状态调节所述闪耀光栅的位置；所述闪耀光栅，用于改变外腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：张首刚，郝强，云恩学，阮军，聂帅，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：