[发明专利]一种原子频标的短期稳定度参数优化的方法和装置

权利要求书

1.一种原子频标的短期稳定度参数优化的方法，其特征在于，所述方法包括：

设置多个工作参数点；每个所述工作参数点包括多个实验点且每个所述实验点对应不同的待优化参数，每个所述待优化参数对应多个实验点且对应的所述实验点数量相同，与同一个待优化参数相对应的实验点均匀分布在所述待优化参数的取值范围内且包括所述取值范围的两端点，每两个所述工作参数点中最多只有一个所述实验点相同，且各个所述实验点在所有所述工作参数点中出现的次数相等；所述待优化参数包括调制深度、调制频率和微波功率；

根据各所述工作参数点分别调节所述原子频标的调制深度、调制频率和微波功率；

计算各所述工作参数点对应的原子频标的鉴频斜率，并根据所述鉴频斜率选择最佳工作参数点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调制深度的取值范围为250Hz～450Hz，所述调制频率的取值范围为79Hz～99Hz，所述微波功率的取值范围为-40dBm～-30dBm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各所述工作参数点对应的原子频标的鉴频斜率，并根据所述鉴频斜率选择最佳工作参数点，包括：

调节输入至所述原子频标中压控晶振的压控电压的大小；

采集每次调节所述压控晶振后，所述原子频标的伺服电路同步鉴相后输出的量子纠偏电压信号，获得纠偏电压；

根据所述压控晶振的输出频率与所述量子纠偏电压信号得到鉴频斜率曲线，并根据所述鉴频斜率曲线计算各所述工作参数点对应的所述原子频标的鉴频斜率；

比较计算出的所有所述鉴频斜率，将鉴频斜率最大的工作参数点，作为与所述原子频标短期稳定度对应的所述最佳工作参数点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

先改变所述原子频标的C场电流，再进一步调节所述原子频标的所述微波功率，同时保持所述最佳工作参数点中除所述微波功率对应的实验点外的其余实验点不变；测量所述原子频标输出频率与标准时钟源的频率差值，并根据所述差值确定最佳工作参数点中对应所述微波功率的最优实验点、以及所述C场电流。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述C场电流的变化范围为1mA-2.5mA；所述微波功率的调节范围为所述最佳工作参数点中对应的微波功率与原子频标长期稳定度的最佳工作参数点中对应的微波功率之间；及

所述C场电流的改变量为0.5mA；所述微波功率的调节量为0.5dBm。

6.一种原子频标的短期稳定度参数优化的装置，其特征在于，所述装置包括：

设置模块，用于设置多个工作参数点；每个所述工作参数点包括多个实验点且每个所述实验点对应不同的待优化参数，每个所述待优化参数对应多个实验点且对应的所述实验点数量相同，与同一个待优化参数相对应的实验点均匀分布在所述待优化参数的取值范围内且包括所述取值范围的两端点，每两个所述工作参数点中最多只有一个所述实验点相同，且各个所述实验点在所有所述工作参数点中出现的次数相等；所述待优化参数包括调制深度、调制频率和微波功率；

调制深度调节模块，用于根据各所述工作参数点中对应调制深度的实验点，调节原子频标的综合器的调制深度；

调制频率调节模块，用于根据各所述工作参数点中对应调制频率的实验点，调节所述综合器的调制频率；

微波功率调节模块，用于根据各所述工作参数点中对应微波功率的实验点，调节输入至物理系统的微波信号的微波功率；

计算模块，用于计算各所述工作参数点对应的原子频标的鉴频斜率，并根据所述鉴频斜率选择最佳工作参数点；

所述设置模块分别与所述调制深度调节模块、所述调制频率调节模块、所述微波功率调节模块和所述计算模块相连；所述调制深度调节模块和所述调制频率调节模块分别与所述综合器相连；所述微波功率调节模块与所述原子频标的微波倍、混频相连；所述计算模块分别与所述原子频标的压控晶振和伺服电路相连。