[实用新型]脉冲式被动型铷原子钟

说明书

技术领域

本实用新型涉及原子钟领域，特别涉及一种脉冲式被动型铷原子钟。

背景技术

一台被动型铷原子钟的物理系统和电子线路成型后，下一步将进行试验来验证被动型铷原子钟整机的性能。被动型铷原子钟整机的性能包括物理系统的自然线宽。一般地，线宽越窄，物理系统的鉴频斜率越大，被动型铷原子钟整机的稳定性越好。因此，为了得到较好的稳定性，被动型铷原子钟整机的线宽应尽可能地被压缩，使线宽变得比较窄。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种脉冲式被动型铷原子钟。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种脉冲式被动型铷原子钟，所述被动型铷原子钟包括物理系统和压控晶体振荡器，所述被动型铷原子钟还包括：

用于将所述压控晶体振荡器输出的频率信号进行倍频，得到倍频信号，并在第一时序信号作用下，输出所述倍频信号的倍频模块；

用于在键控调频信号作用下，输出综合调制信号的综合模块；

用于将所述综合模块输出的综合调制信号和所述倍频模块输出的倍频信号进行混频，得到脉冲信号，并将所述脉冲信号作为微波探询信号输出至所述物理系统的混频模块；

用于在第二时序信号作用下，采集所述物理系统中的光电池检测的鉴频信号并根据所述鉴频信号输出压控电压至所述压控晶体振荡器的伺服模块；

所述第一时序信号与所述键控调频信号同频同相；

所述倍频模块分别与所述压控晶体振荡器、所述综合模块和所述混频模块连接，所述综合模块与所述混频模块连接，所述混频模块与所述物理系统连接，所述伺服模块分别与所述物理系统和所述压控晶体振荡器连接。

其中，所述综合模块包括：

用于在所述键控调频信号作用下，输出所述综合调制信号的数字频率合成器，所述综合调制信号的频率按照第一预设频率、第二预设频率、第三预设频率和第四预设频率顺序周期性地变化，所述第一预设频率与所述第三预设频率的差值的一半小于预设线宽，所述第二预设频率和所述第四预设频率均为0，所述键控调频信号是占空比为1:1的方波信号；及

用于提供所述键控调频信号、所述第一时序信号和所述第二时序信号的微处理器，当所述综合调制信号的频率从所述第三预设频率变化为所述第四预设频率时，所述第二时序信号为高电平，且每个所述高电平的持续时间小于等于所述综合调制信号的频率为所述第四预设频率的持续时间；

所述数字频率合成器分别与所述微处理器和所述混频模块连接，所述微处理器分别与所述倍频模块和所述伺服模块连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过倍频模块将压控晶体振荡器输出的频率信号进行倍频，得到倍频信号，并在第一时序信号作用下，输出所述倍频信号；综合模块在键控调频信号作用下，输出综合调制信号；混频模块将所述综合模块输出的综合调制信号和所述倍频模块输出的倍频信号进行混频，得到脉冲信号，并将所述脉冲信号作为微波探询信号输出至物理系统；伺服模块在第二时序信号作用下，采集所述物理系统中的光电池检测的鉴频信号并根据所述鉴频信号输出压控电压至所述压控晶体振荡器；所述第一时序信号与所述键控调频信号同频同相；当脉冲式的微波探询信号经物理系统中的耦合环耦合进物理系统中的微波腔后，腔中的原子先后可以通过两个相位相同的微波辐射场，并与原子与微波辐射场发生相干的相互作用，这样两者的有效相互作用时间得到延长，从而有效压缩了物理系统的线宽。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的脉冲式被动型铷原子钟的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的综合模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的数字频率合成器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的微处理器的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的键控调频信号、综合调制信号、第一时序信号和第二时序信号的时序图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例