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[发明专利]一种原子钟鉴频信号探测系统-CN201911301782.1有效
发明人：鱼志健;杜志静;刘艳艳;胡秀文;王柯穆;张首刚 -专利权人：中国科学院国家授时中心
申请日： 2019-12-17 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： G04F5/14 文献下载
摘要：本发明公开一种原子钟鉴频信号探测系统，所述探测系统包括：原子钟控制电路系统、第一光学系统、物理系统、第二光学系统和微波脉冲合成器；第一光学系统生成线偏振光；物理系统根据双微波脉冲信号产生鉴频信号，用于实现原子钟频率的闭环锁定，并旋转线偏振光的偏振方向；第二光学系统利用光弹调制技术，确定经过物理系统后发生旋转的探测光在垂直方向的分量；原子钟控制电路系统利用互相关检测技术，根据探测光在垂直方向的分量确定原子钟频率闭环锁定的误差电压信号；微波脉冲合成器根据误差电压信号生成6.8GHz的双微波脉冲信号。本发明结合光弹调制技术和互相关检测技术，以提高原子钟鉴频信号的信噪比以及频率稳定性。
一种原子钟信号探测系统

[发明专利]一种高均匀度低温度系数腔泡系统-CN201810345019.8有效
发明人：杜志静;王柯穆;鱼志健;张首刚;薛文祥 -专利权人：中国科学院国家授时中心
申请日： 2018-04-17 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： H03L1/04 文献下载
摘要：一种高均匀度低温度系数腔泡系统，包括外保温隔热层、外磁屏蔽筒、中保温隔热层、外加热筒、中磁屏蔽筒、内保温隔热层、内加热筒、内磁屏蔽筒、C场线圈、微波谐振腔，该系统两端设置有入射和出射通光孔；铷泡充有合适比例的缓冲气体来减小温度起伏的影响；采用新型微波腔，微波腔体内部设置有铷泡和两个介质圆片，与TE011模式相比，轴向磁场均匀度高，且轴向尺寸对谐振频率影响大大减小，因而降低了温度对腔频的影响；微波腔的前后端盖可以安装偏振片、聚焦透镜，以及通过对介质片不同镀膜，可以用于原子钟的光探测或者偏振光探测；该腔泡系统具有轴向磁场均匀度高、温度系数低、腔Q值高的特点，可以提高铷原子钟的短期和中长期稳定度。
一种均匀温度系数系统

[发明专利]一种高对比度原子钟鉴频信号探测系统-CN202011054611.6在审
发明人：刘艳艳;杜志静;王柯穆;鱼志健;胡旭文;张首刚 -专利权人：中国科学院国家授时中心
申请日： 2020-09-29 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： H03L7/26 文献下载
摘要：一种高对比度原子钟鉴频信号探测系统,前置光学系统产生的线偏振光进入物理系统并与其中的铷原子相互作用后入射至后置光学系统，后置光学系统出射光传输至原子钟控制系统，原子钟控制系统的第一输出端与前置光学系统的控制端相连接、第二输出端与受控晶振的输入端相连接、第三输出端与微波频率综合器的控制端相连接，受控晶振的第一输出端提供一个标准频率输出、第二输出端输出原子钟频率信号至微波频率综合器作为参考信号，微波频率综合器输出的双微波脉冲进入物理系统；本装置相比于目前的正交偏振探测技术可以获得较大的磁致旋光角度，提高原子钟的探测灵敏度，从而提高原子钟的信噪比以及频率稳定度。
一种对比度原子钟信号探测系统

[发明专利]一种平衡差拍探测POP铷原子钟的装置及方法-CN201810233796.3有效
发明人： 王柯穆;杜志静;薛文祥;郝强;张首刚 -专利权人：中国科学院国家授时中心
申请日： 2018-03-21 - 公布日： 2020-05-01 - 主分类号： G04F5/14 文献下载
摘要：一种平衡差拍探测POP铷原子钟的装置,在DBR激光器激光出射方向设置有二分之一玻片及偏振分束镜，第一束线偏振光反射到无偏振分束镜，第二束线偏振光沿原方向依次进入声光调制器、四分之一玻片、零度全反射镜再原路返回偏振分束镜，然后入射到第一45度全反射镜，第一45度全反射镜光出射方向依次设置有第一高消光比偏振片、物理系统、第二高消光比偏振片、第二45度全反射镜、第三45度全反射镜、无偏振分束镜，第一束偏振光和第二束偏振光在无偏振分束镜分别分束合并之后输入到平衡差拍探测器，然后将探测器的信号输入到数据采集卡；本探测方法、大幅度提高POP原子钟信号的信噪比、增强信号抵抗电流噪声能力，可推广应用到原子钟探测领域。
一种平衡探测 pop 原子钟装置方法

[发明专利]射频信号驱动电热丝加热的温度控制装置-CN201710713170.8有效
发明人：薛文祥;王柯穆;杜志静;郝强;张首刚 -专利权人：中国科学院国家授时中心
申请日： 2017-08-18 - 公布日： 2020-04-24 - 主分类号： G05D23/24 文献下载
摘要：一种射频信号驱动电热丝加热的温度控制装置，具有：对输入信号进行控制和比较的控制电路；温度测量电路，该电路的输出端接控制电路的输入端；乘法器，该电路的输入端接控制电路的输出端；射频信号产生电路，该电路的输出端接乘法器的输入端；功放电路，该电路的输入端接乘法器的输出端；本发明可以有效降低加热电流感应产生磁场对被控对象的影响，而且加热量是随控制量线性变化的，调节分辨率精细，控制精度高。
射频信号驱动电热丝加热温度控制装置

[发明专利]双光子跃迁铷原子钟-CN201711072122.1有效
发明人：杜志静;王柯穆;刘涛;张晓斐;张首刚 -专利权人：中国科学院国家授时中心
申请日： 2017-11-03 - 公布日： 2019-11-19 - 主分类号： G04F5/14 文献下载
摘要：本发明公开一种双光子跃迁铷原子钟，微波跃迁采用Δm＝2基态F＝1,m_F＝‑1到F＝2,m_F＝1或F＝1,m_F＝1到F＝2,m_F＝‑1双微波光子跃迁作为钟跃迁频率，而非传统的Δm＝0的基态F＝1,m_F＝0到F＝2,m_F＝0单微波光子跃迁。在魔术磁场处，双微波光子跃迁的一阶塞曼频移等于0，二阶塞曼频移系数小于0‑0跃迁；频移为负kHz量级，抵消缓冲气体引起的正向频移；减小了外界杂散磁场起伏对铷原子钟稳定度的影响。双光子跃迁铷原子钟包括压控晶振、微波频率综合器、射频信号源、量子鉴频模块、微处理器和补偿模块；在量子鉴频模块中，射频场、微波场和激光场为轴向，静磁场垂直于轴向，实现Δm＝2的钟跃迁。本发明可以提高铷原子钟的稳定度和准确度。
光子跃迁原子钟

[发明专利]一种低温度敏感性的脉冲激光抽运铷钟物理系统-CN201711389369.6有效
发明人：郝强;薛文祥;云恩学;王柯穆;郭文阁;张首刚 -专利权人：中国科学院国家授时中心
申请日： 2017-12-21 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： G04F5/14 文献下载
摘要：一种低温度敏感性的激光抽运铷钟物理系统，包括铷泡、磁控管微波腔、端盖、截止波导、保温层、磁屏蔽筒和加热筒等，整个物理系统间隔设置有三层加热筒和三层磁屏蔽筒，各加热筒之间填充低导热系数的保温材料；采用小尺寸的磁控管微波腔，微波腔一端设置有截止波导、另一端设置有端盖；铷泡泡尾设置于铷气体池端面，体积远小于铷气体池，铷泡泡壁设置于磁控管微波腔极片内壁。本发明具有结构紧凑、调试简单、信噪比高、温度敏感性低等优点，可明显降低物理系统的温度敏感性，提高脉冲激光抽运铷钟在空气环境和真空环境中的长期频率稳定度。
温度敏感性物理系统微波腔脉冲激光磁控管加热筒铷钟磁屏蔽筒截止波导一端设置气体池端盖泡泡三层低导热系数频率稳定度保温材料间隔设置空气环境真空环境保温层信噪比极片内壁铷泡填充调试

[发明专利]一种集成化激光系统及方法-CN201710209757.5有效
发明人：杜志静;张首刚;薛文祥;王柯穆;刘丹丹 -专利权人：中国科学院国家授时中心
申请日： 2017-03-31 - 公布日： 2019-03-29 - 主分类号： H01S3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种集成化激光系统及其工作方法，包括安装板，在安装板上设置有作为光源的激光二极管，所述激光二极管的出射光路上依次设置有第一凸透镜、整形棱镜、第一反射镜、激光隔离器、第一1/2波片和第一偏振分束棱镜。本发明的有益技术效果是：本发明采用一体化设计，实现了频率和功率稳定脉冲抽运和探测激光，扩束后经过偏振片输出，可以满足铷原子钟的泵浦和探测需要，光源小型化、方便携带、高稳定抗干扰。
一种集成化激光系统方法

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