[发明专利]一种脉冲信号源装置

说明书

技术领域

本发明涉及原子频标领域，特别涉及一种脉冲信号源装置。

背景技术

激光频率标准是将激光频率锁定于原子或分子的超精细能级间的稳定跃迁频率，从而获得高精度的激光频率输出的高精度设备。

现有的激光频率标准主要包括半导体激光器、声光调制器、物理部分以及电子线路。由于声光调制器的体积较大、功耗较高，限制了激光频率标准向微型化和低功耗方向的发展。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种脉冲信号源装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种脉冲信号源装置，所述装置包括：

初始信号源，用于输出频率信号；

控制模块，用于接收所述初始信号源输出的频率信号，根据所述频率信号生成参考信号，并产生一路键控调频信号和一路时序控制信号；

第一数字频率合成器，用于采用所述控制模块产生的参考信号作为参考，采用所述控制模块产生的键控调频信号进行键控调频，产生调制信号；

第二数字频率合成器，用于在所述控制模块产生的时序控制信号的控制下，产生一路原始脉冲信号；

锁相环分频器，用于采用设定分频比对所述第二数字频率合成器输出的原始脉冲信号进行处理，输出脉冲信号；

衰减匹配网络，用于对所述锁相环分频器输出的脉冲信号进行补偿；

倍混频模块，用于对所述衰减匹配网络输出的脉冲信号和所述第一数字频率合成器输出的调制信号进行倍混频，得到光探测共振信号；

功率放大器，用于对所述光探测共振信号进行功率放大，并将功率放大后的光探测共振信号输出至激光频率标准的激光器中；

所述控制模块，还用于控制所述锁相环分频器的分频比；根据所述激光频率标准的激光器输出的光束光强，控制所述衰减匹配网络的衰减倍数；根据所述激光频率标准的激光器的功率大小，控制所述功率放大器的功率放大倍数；

所述控制模块，用于将所述初始信号源输出的频率信号进行四倍频，得到所述参考信号，所述分频比为12。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述控制模块，用于将所述参考信号进行六倍频，得到系统时钟信号。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述初始信号源包括压控晶体振荡器。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述初始信号源还包括温度补偿单元，所述温度补偿单元包括：

温度转换电路，用于采集所述压控晶体振荡器的工作环境温度，将采集到的工作环境温度与参考工作温度的差值转换为电压差；

运算放大器，用于对所述电压差进行差分放大，得到补偿电压作用在所述压控晶体振荡器；

负反馈电阻，用于调节所述运算放大器的增益值；

相应地，所述控制模块，还用于通过控制所述负反馈电阻的阻值调节所述运算放大器的所述增益值。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述温度转换电路包括电桥，所述电桥包括热敏电阻Ra、电阻Rb及两个电阻R，所述电阻Rb的电阻值与所述参考工作温度对应，且所述电阻Rb的温度系数与所述热敏电阻Ra相同。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一数字频率合成器和所述第二数字频率合成器均包括AD9954芯片、以及与所述AD9954芯片电连接的稳压电源和低通滤波器。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一数字频率合成器和所述第二数字频率合成器还包括散热片。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述衰减匹配网络包括串联的电阻R1、可变电容Ck、电阻R3、电阻R4和电容C1，所述衰减匹配网络还包括电阻R2、电阻R5、电阻R6和电容C2，所述电阻R2的一端连接在所述可变电容Ck和所述电阻R1之间，所述电阻R2的另一端连接在所述电阻R3和所述电阻R4之间，所述电阻R5、电阻R6和电容C2串接在所述电阻R4两端，所述电阻R4和所述电容C1之间接地，所述衰减匹配网络还包括输入端和输出端，所述输入端连接在所述电阻R1和所述可变电容Ck之间，所述输出端连接在所述电阻R5和所述电阻R6之间；

相应地，所述控制模块，还用于通过控制所述可变电容Ck的大小调节所述衰减匹配网络的衰减倍数。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述装置还包括：设于所述倍混频模块和所述功率放大器之间的滤波器。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：