摘要：相干布局囚禁(Coherent Population Trapping,CPT)原子频标是一种功耗低、体积小、启动快的新型原子频标,温控系统是影响CPT原子频标稳定度指标的重要环节.本文介绍了通过优化设计实现CPT原子频标的高性能温控系统的方案.通过仪表放大器的应用提高了前端温度采集电路的温度分辨能力;通过小波分析算法对温度信号进行降噪处理;通过Δ-Σ算法实现脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM),提高温控输出调节精度并减小谐波干扰.基于该方案实现了体积小、功耗低的温控电路,获得了较好的控温效果,改善了CPT原子频标频率稳定度指标.

摘要：参数优化是原子频标性能优化中的很重要的环节,针对目前此领域参数实验不完整的现状,通过建立原子频标参数优化的均匀设计模型,以少点数实验、小误差优化结果解决传统参数优化实验过程的烦琐问题及改善最优工作参数点,并针对具体一台原子频标给出详细的诸如灯温、腔温等参数值。

摘要：本文研究一种矩形银纳米棒结构消色差波片,分析该波片对光场偏振态的调控特性。以二氧化硅为基底设计银纳米棒波片,长250nm,宽120nm,厚度40nm,周期300nm。通过激发纳米棒表面等离子体效应,产生符合理论的表面电场分布。仿真计算,以45°的线偏振光激发,调制出圆偏振光,满足λ/4波片的性能,适用波段为620nm~668nm,满足钙原子束光频标的激发波长,波片透过率为40%~48%。仿真计算,采用时域有限差分法求解空间电磁场分布,使用三角函数法分析光束偏振态。基于该结构体积小、厚度薄、灵活度高,将其应用于光频原子钟有利于光学调制模块集成化、小型化的实现,有利于辅助激光器调制出高效的偏振光。

摘要：高分辨力原子频标比对装置是采用时差法和频率差值倍增技术相结合的方法对待测信号进行频率稳定度的测量。测试结果表明该方案设计的合理性和先进性,其实际测量的附加频率不稳定度指标达到<5.0E-14/1s。

摘要：针对国际单位制、单位基准及基本单位复现等内容授课抽象等问题,设计了SI基本单位的量子计量虚拟实验。该虚拟实验包含知识探究、实验操作、数据处理、实验考核等4个模块。知识探究模块介绍SI基本单位的历史、量子定义、量子复现、SI基本单位之间的关系、铯束原子频标原理的动画演示以及铯钟谐振观测实验等;实验操作模块以单位秒为例,设计了基于原子频标的守时与远程时间比对虚拟实验;数据处理模块下载全部实验数据进行线下编程处理;实验考核模块评价实验成绩。整个虚拟实验在Unity实时3D平台上采用微软C#语言开发而成,经过在“检测技术”课程中实际应用,效果良好。

摘要：介绍了一种基于空间冷原子铷钟的激光冷却光学平台设计。该平台是我国以空间工程应用为目标而研制的激光冷却原子光学平台,能够为空间冷原子钟提供5路连续单模稳频激光,用于冷原子的制备、操控、选态和探测。该平台采用分布布拉格反射(DBR)激光器作为87Rb原子激光冷却光源,所有光机组件通过小型化、模块化设计集成在一块300 mm×290 mm×10 mm的铝基碳化硅基板上,通过力学仿真分析优化结构设计、热仿真分析优化基板热设计,使该平台满足航天设备设计要求。经过地面严格的环模实验测试,证明该光学平台同时具备高精度、高稳定性和高可靠性,可长时间稳定工作而无需人工调节,可广泛应用于各种需要激光冷却操控原子技术的科学研究和工程项目。

摘要：1990年9月10日至19日,我和董绍武同志在日本先后访问了东京和京都两市的四个单位。这次我们考察的主要内容是:铊束频率基准,氢脉泽,光抽运艳束频标,离子储存,毫秒级脉冲星,原子时建立、保持和时间频率发播。参观了通讯综合研究所（CRL）的1.5m望远镜和国立天文台的自动光电子午环。CRL由九个部、三个特别研究室和五个电波观测所组成。1989年有工作人员425名,年度预算46亿日元（约合人民币 l.4亿元）。CRL目前为日本保持着最高精度的时间频率标准,并以更高精度为目标继续对氢脉泽及艳标准器进行改进,例如小型氢钟、光抽运铯束频标。另外还进行了更高精度新方式的研究,如离子储存、激光冷却和毫秒级脉冲星的研究。CRL新的铯束原子钟Cs2正在运转中。Cs2的设计和特性几乎和Csl的一样。Csl和Cs2的共同目标是经常地保持准确度在10-14量级。为了和选慢速原子束比较,1990年上半年,在Cs1上进行了选快速原子束实验。把选态磁铁换成长6cm,进行选快速原子束实验。9月,磁铁改成3cm,恢复选慢速原子,同时还把Cs炉准直器改成长度可变的结构,并新设计了引导场结构。

摘要：根据Ramsey-CPT原子频标对脉冲微波源高性能小型化的要求,采用直接数字频率合成器激励锁相环频率合成器,再结合可编程数字功率衰减器和阻抗匹配电路,从而实现具有高稳定度、高分辨率、快跳频速度、低相位噪声、小体积、小步长扫描的脉冲微波源。比较应用于Ramsey-CPT原子频标的脉冲微波源方案,介绍脉冲微波源的基本原理,简述其具体实现方法,并通过仿真优化得到最佳的输出性能。实现的脉冲微波源具有优良的技术性能,进一步提高了Ramsey-CPT原子频标输出频率的性能。同时,达到了设计小型化的要求,有利于Ramsey-CPT原子频标的便携式应用。

摘要：守时系统由时频标准、时频信号产生、时差测量、稳定度检测和远程时间频率比对等分系统组成。实验数据均来自国家级守时中心的实测数据,数据处理算法采用国际计量局推荐的自由原子时算法ALGOS。远程时间比对系统采用卫星共视法对本地虚拟原子钟、远程国家级守时中心原子钟时间测量结果进行比对,以确定本地虚拟原子钟的时间计量准确度。整个虚拟实验在Unity实时3D平台上采用微软C#语言开发而成。经过在“检测技术”课程中实际应用,效果良好,达到了让学生理解SI基本单位的量子计量原理,锻炼学生实验动手操作能力,提高复杂测量数据的处理和分析能力的目的。

摘要：根据相干布居囚禁原子频标对合成源的要求,利用直接数字频率合成器激励锁相环实现了高稳定度、高分辨率、快跳频速度、低相位噪声、小体积的小步长扫描合成源。比较应用于相干布居囚禁原子频标的合成源方案,介绍直接数字频率合成器激励锁相环频率合成器的基本原理,简述用AD9954和ADF4350所设计高性能小型合成源的具体实现方法,并通过仿真优化得到最佳的输出性能。采用DDS与PLL相结合的混合结构设计的合成源,综合了DDS和PLL各自的优点,具有优良的技术性能,进一步提高了CPT原子频标标准输出频率的性能。同时,达到了设计小型化的要求,有利于CPT原子频标的便携式应用。