[发明专利]一种适用于原子钟的整机性能的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测方法技术领域，主要适用于原子钟的整机性能的检测方法。

背景技术

光抽运铷原子频标是传统的实用型原子频标，尽管其某些性能指标比不上铯和氢原子频标，但是它是应用范围最广、价格最低廉的一种原子频标。其准确度为l0^-11，稳定度为10^-12量级。小型化是光抽运铷原子频标的发展趋势，目前国内许多单位都积极开展了铷原子频标领域的小型化工作。国际上铷原子频标的小型化也有飞速的进展，分米量级的铷原子频标已经商品化。

目前，就各行各业的需要，原子频率在以下方面具有突出的应用前景：

1．作为时间标准用来计时授时。

2．作为频率标准用来计频授频。

3．在导航定位卫星中，是实现系统工作的基础。

4．在数字通信中，为各个通信节点提供统一时间。

5．用于时间传递，如科学应用、天文台、大学和标准实验室系统内部同步，时间的同步。

6．在导弹靶场、卫星跟踪站、核爆侦听站几乎都使用原子钟。

7．在天文学、地球物理学、计量学及基础科学研究方面也要广泛地使用原子钟。

8．海陆空交通管理。

9．减灾预报；如气象、地震、水文、森林火灾等。

l0．城市出租车、银行送钞车、外交礼仪车的监护。

多年来，人们一直在原子频标领域中进行着不断地探索与创新，以求取得更大的突破。对应用面宽广的被动型铷原子频标，人们更是倾注极大的关注。

早期，为减小微波功率频移、改善被动型铷频标性能，人们提出了用高分子材料涂层的铷吸收泡代替充缓冲气体的铷吸收泡的想法。在充缓冲气体的铷吸收泡中，由于⁸⁷Rb原子和缓冲气体分子频繁的碰撞使它被囚禁在吸收泡的一个小区域内。而在整个吸收泡中各处的C场值和抽运光强不一样，所以各处的⁸⁷Rb原子0—0跃迁的中心频率有所不同，造成了微波功率频移的存在,这成为影响被动式铷原子频标频率稳定度的一个重要因素。为克服这种频移，1980年A．Ris]ey等人用石蜡作涂层代替缓冲气体，在动态真空系统上测量了铷吸收泡的性能，结果表明微波功率频移减小了100倍，但是Rb原子与石蜡碰撞会产生壁移。1982年H，G．Robinson等人用4O烷涂层的吸收泡得到了线宽仅为IHz的Rb原子的0-0跃迁谱线。1985年R．P．Fruehoh等人在理论上分析了铷吸收泡在不同谐振腔中的线宽。1987年C．Rahman等人又得到了线宽为10Hz的Rb原子O—O跃迁谱线。但是一直到现在为止，尚未见到有关于用涂层泡制成的被动式原子频标长、短稳性能的报导。实验结果表明：涂层本身的放气使吸收泡内的真空度不断下降，它既产生碰撞频移又使得微波功率频移不断增加。这个因素可能就是为什么到现在为止仍然未见利用涂层泡制成高性能铷原子频标报导的主要原因。

众多研究人员在上述诸多方面做出的努力都是为了进一步提高原子钟的整机性能，确实想将原子钟系统的性能提高，只能从其物理系统部分入手，但对于一台具体的原子钟，一旦整机成型，物理系统是固定，它的一切性能只能由其在长期工作过程中由物理作用产生的影响来间接获得，而一些影响给原子钟的长期稳定工作以及精确性带来了不少麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于原子钟的整机性能的检测方法，它在不影响原子钟的长期稳定工作的基础上，对原子钟的整机性能进行了检测。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于原子钟的整机性能的检测方法，包括：

首先通过微波处理产生的信号和原子钟的物理系统的输出信号对由信号源输出的原始信号进行反馈；同时，将压控振荡器作为所述信号源的外部时基参考源；

再直接获取经所述反馈得到的信号源信号，并对所述信号源信号进行分析检测。