[实用新型]一种CPT原子频标

说明书

技术领域

本实用新型涉及原子频标技术领域，特别涉及一种CPT原子频标。

背景技术

相干布局囚禁(Coherent Population Trapping，简称“CPT”)原子频标采用双色相干激光激励吸收泡中的碱金属蒸汽，当双色相干激光的频率差值与碱金属基态两个超精细能级频率差时，原子被制备成CPT态而对光的吸收减弱，将呈现电磁感应透明(Electromagnetically Induced Transparency，简称“EIT”)现象，将此时产生的窄线宽电磁感应透明谱线作为鉴频信号去锁定压控晶体振荡器(Voltage Controlled X′tal Oszillator，简称“VCXO”)。

现有的CPT原子频标主要由电子线路和物理单元两个部分构成，电子线路包括伺服环路和VCXO。电子线路的作用是产生作用于激光器的携带有调制信息的微波探寻信号，电子线路还对物理单元输出的携带鉴频信息的光检信号进行同步鉴相产生同步鉴相信号作用在VCXO上。物理单元的作用是在微波探寻信号的作用下产生具有鉴频特效的光检信号。

在实际应用中，由于CPT原子频标的物理系统中产生激光的功率稳定性不足，会对CPT原子频标的工作的稳定性产生影响。

发明内容

为了解决现有技术的CPT原子频标的物理系统中产生激光的功率稳定性不足的问题，本实用新型实施例提供了一种CPT原子频标。所述技术方案如下：

一方面，本实用新型实施例提供了一种CPT原子频标，所述CPT原子频标包括：物理系统、伺服环路、以及压控晶体振荡器VCXO，所述VCXO与所述伺服环路电连接，

所述物理系统包括：激光产生单元、光学元件、吸收泡、以及第一光电检测单元，所述光学元件、所述吸收泡、以及所述第一光电检测单元沿所述激光 产生单元的激光的发射方向依次设置，所述激光产生单元和所述第一光电检测单元均与所述伺服环路电连接，

所述物理系统还包括：激光功率控制单元，所述激光功率控制单元包括：设置在所述激光产生单元和所述吸收泡之间的第一分光片、正对所述第一分光片的反射光路设置的第二光电检测单元，所述第二光电检测单元与所述伺服环路电连接。

具体地，所述激光产生单元包括：激光器、恒流源、以及激光驱动器，所述激光驱动器分别与所述激光器、所述恒流源、以及伺服环路电连接。

进一步地，所述激光产生单元还包括：自稳频，所述自稳频与所述激光器电连接。

具体地，所述CPT原子频标还包括：闭环时间检测单元，所述闭环时间检测单元包括：与运算单元、振荡单元、振荡频率检测单元、光隔离器、以及第三光电检测单元，振荡单元由奇数个非门串联构成且所述非门至少为1个，所述光隔离器设置在所述第一分光片和所述吸收泡之间，

所述与运算单元分别与所述伺服环路和所述第三光电检测单元电连接，所述振荡单元分别与所述与运算单元、所述光隔离器、以及所述振荡频率检测单元电连接，所述振荡频率检测单元还与所述伺服环路电连接，

所述物理系统还包括：第二分光片，所述第二分光片设置在所述光隔离器和所述吸收泡之间，所述第三光电检测单元正对所述第二分光片的反射光路设置。

进一步地，所述光隔离器为高速快门。

具体地，所述伺服环路包括：隔离放大器、倍频器、直接数字式频率合成器DDS、微波产生单元、功率放大器、以及处理单元，所述隔离放大器分别与所述VCXO、所述倍频器、以及所述DDS电连接，所述微波产生单元分别与所述倍频器、所述DDS、以及所述功率放大器电连接，所述功率放大器与所述激光产生单元电连接，所述处理单元分别与所述VCXO、所述隔离放大器、所述DDS、所述功率放大器、以及所述第一光电检测单元电连接。

进一步地，所述DDS为AD9854。

进一步地，所述物理系统还包括：为所述吸收泡提供恒温工作环境以及原子裂化用的磁场的控制单元。

进一步地，所述光学元件为光栅。

进一步地，所述吸收泡为铷⁸⁷Rb原子吸收泡。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：