一种光抽运冷铯束原子钟的物理系统技术方案

本发明专利技术提出一种光抽运冷铯束原子钟的物理系统，本发明专利技术涉及冷原子物理及量子频率标准领域，包括：冷铯原子束源，用于出射冷铯原子束。抽运模块，包括第一抽运光和第二抽运光，用于与冷铯原子束发生作用，将铯原子集中在|F＝3,m<subgt;F</subgt;＝0>子能级上，提高原子利用率；其中，抽运模块工作在预设方向的外加磁场下，第一抽运光为频率为|F＝4>→|F'＝3>的无偏振抽运光，第二抽运光为频率为|F＝3>→|F'＝3>的偏振抽运光，其偏振方向与外加磁场的方向一致。微波腔区域存在恒定磁场，恒定磁场的方向与外加磁场的预设方向一致，集中在|F＝3,m<subgt;F</subgt;＝0>子能级上的铯原子与微波信号发生共振作用从而跃迁到|F＝4,m<subgt;F</subgt;＝0>子能级。这部分铯原子与检测激光相互作用，释放的荧光信号被光电探测器接收处理得到钟频率参考谱线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冷原子物理及量子频率标准，尤其涉及一种光抽运冷铯束原子钟的物理系统。

技术介绍

1、量子跃迁所吸收或辐射的电磁波频率具有非常高的复现性和稳定性，可以作为时间频率测量的标准。1955年，在英国皇家物理实验室，世界上第一台铯原子束原子钟被成功研制出来了。中国专利技术专利说明书cn110780585b中公开了一种光抽运铯束原子钟，使用铯炉产生热原子束。目前，现有的铯束原子钟大多使用热原子束，原子运动速度快，在体积一定时原子跃迁谱线线宽难以压窄，频率稳定度难以进一步提高，很难同时达到体积小和频率稳定度高两项要求。原子的激光冷却与囚禁技术带来了一种全新的频率标准——冷原子钟，其中最典型的是冷原子喷泉钟。中国专利技术专利说明书cn112130444b中公开了一种喷泉式冷原子钟，采用将慢速原子上抛、下落两次经过微波腔的方法，类似喷泉，故而得名。相比于铯束原子钟的连续工作模式，冷原子喷泉钟的“喷泉”运行方式决定了其脉冲工作模式，因此其频率稳定度的进一步提高受到本地晶振性能的限制。

技术实现思路

<p>1、为了克服现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光抽运冷铯束原子钟的物理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的物理系统，其特征在于，所述冷铯原子束源包括真空腔，该真空腔内设置冷原子团，该真空腔的z方向内侧设置一具有铯原子束出口的第一λ/4反射组件，用于当轴向冷却激光在z方向入射到所述第一λ/4反射组件上，反射后经原路返回，形成对射，从而在z方向上冷却原子；

3.根据权利要求2所述的物理系统，其特征在于，每个偏振分光组件包括λ/2波片、偏振分光棱镜和λ/4波片；

4.根据权利要求3所述的物理系统，其特征在于，每个第二λ/4反射组件包括λ/4波片和第一反射镜；p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种光抽运冷铯束原子钟的物理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的物理系统，其特征在于，所述冷铯原子束源包括真空腔，该真空腔内设置冷原子团，该真空腔的z方向内侧设置一具有铯原子束出口的第一λ/4反射组件，用于当轴向冷却激光在z方向入射到所述第一λ/4反射组件上，反射后经原路返回，形成对射，从而在z方向上冷却原子；

3.根据权利要求2所述的物理系统，其特征在于，每个偏振分光组件包括λ/2波片...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伟滨，李韶光，张雪，刘伟欣，
申请(专利权)人：中国人民解放军九六九零一部队，
类型：发明
国别省市：