一種調整CPT原子頻率標準的方法及裝置制造方法及圖紙

本申請提供了一種調整CPT原子頻率標準的方法及裝置，包括：通過接收衛星的第一定時信息，并以此為調整CPT原子鐘輸出頻率的依據，通過不斷調整CPT原子鐘輸出頻率對應的第二定時信息與該衛星的第一定時信息的時間相位差(即，頻率差)直到滿足預設條件，使CPT原子鐘輸出的頻率標準接近于衛星的第一定時信息對應的頻率。通過本申請提供的方法，CPT原子鐘可以利用衛星定時信息來優化自身輸出的頻率，并且由于CPT原子鐘只要能夠接收到衛星的定時信息，便可以優化調整自身的輸出頻率，所以可以長期保持輸出的CPT原子頻標的穩定度。

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及原子頻率標準領域，尤其涉及一種調整CPT原子頻標的方法及裝置。
技術介紹
原子鐘通過利用原子共振頻率標準，來計算以及保持時間的準確，是已知的最準確的時間測量和頻率標準，也是國際時間和頻率轉換的基準，在通訊、測量、導航等領域擁有廣泛應用前景。其中，由于利用相干布居囚禁(CoherentPopulationTrapping)CPT原理實現的原子鐘，相對于傳統原子鐘省卻了諧振腔，所以具有體積小、功耗低、啟動快等優點，使得CPT原子鐘更方便、更容易應用在各需要精確定時或者精確頻率標準的領域。現有CPT原子鐘，由于其頻率準確度為5E-9，而只能作為二級頻率標準，并且現有CPT原子鐘在經過長時間工作后，其輸出的頻率會出現偏移(即，長期頻率漂移)，導致CPT原子鐘的頻率準確度出現下降。所以現有CPT原子鐘無法應用在對頻率準確度要求相對較高的領域中，于是，如何提高CPT原子鐘的頻率準確度，并提高CPT原子鐘長期的頻率穩定度便成為了現階段亟待解決的問題。
技術實現思路
本申請實施例提供一種調整CPT原子頻率標準的方法及裝置，用以解決現有技術中CPT原子頻標的頻率準確度低，CPT原子頻標的長期頻率穩定度低的問題。本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的方法，包括：CPT原子鐘接收衛星的定時信息；根據所述定時信息，獲得第一定時信號；所述CPT原子鐘確定自身的第二定時信號；r>根據所述第一定時信號以及所述第二定時信號，獲取所述CPT原子鐘的頻率偏差；所述CPT原子鐘根據所述頻率偏差，以及自身的時鐘模型，調整所述CPT原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電流，使所述吸收泡內的原子基態的兩個超精細能級的頻率產生相應變化；根據所述兩個超精細能級的頻率變化，通過所述自適應調節環路調整所述CPT原子鐘輸出的CPT原子頻率標準；判斷調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，是否滿足預設條件；若滿足，則不再調整所述CPT原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電流；若不滿足，則根據調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，以及所述時鐘模型，繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到CPT原子鐘的頻率偏差滿足預設的條件為止。本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的裝置，包括：自適應調節環路、控制芯片、吸收泡，以及纏繞在吸收泡上的磁場線圈，其中：控制芯片，用于接收衛星的定時信息，根據所述定時信息，獲得第一定時信號，確定所述裝置的第二定時信號，根據所述第一定時信號以及所述第二定時信號，獲取所述CPT原子鐘的頻率偏差，根據所述頻率偏差，以及自身的時鐘模型，調整所述吸收泡的磁場線圈的輸入電流，使所述吸收泡內的原子基態的兩個超精細能級的頻率產生相應變化；自適應調節環路，用于根據所述兩個超精細能級的頻率變化，調整所述裝置輸出的CPT原子頻率標準，使所述控制芯片判斷調整后輸出的CPT原子頻率標準對應的頻率偏差，是否滿足預設條件；若滿足，則所述控制芯片不再調整所述CPT原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電流；若不滿足，則所述控制芯片根據調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，以及所述時鐘模型，繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到所述裝置的頻率偏差滿足預設的條件為止。本申請實施例提供一種調整CPT原子頻率標準的方法及裝置，通過接收衛星的定時信息，獲得第一定時信息，并與CPT原子鐘自身的第二定時信息進行對比，確定CPT原子鐘的頻率偏差，即CPT原子鐘輸出的頻率的偏差。之后根據該頻率偏差，相應調整CPT原子鐘內吸收泡的磁場線圈的輸入電流，使CPT原子鐘輸出調整后的CPT原子頻率標準。其中，當該頻率偏差不滿足預設的條件時，繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到CPT原子鐘的頻率偏差滿足預設的條件為止。由于衛星的定時信息的準確度很高，1脈沖秒(1PulsePerSecond，1PPS)定時信息的授時精度可達到20ns，所以根據衛星的定時信息來調整CPT原子鐘輸出的CPT原子頻率標準，可以有效地提高CPT原子鐘輸出頻率的準確度，并且由于調整是可以隨時進行的，所以CPT原子頻標的長期頻率穩定度也可以得到保障。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：圖1為本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的裝置結構示意圖；圖2為本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的裝置結構的詳細示意圖；圖3為本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的過程。具體實施方式本申請中通過接收衛星的第一定時信息，并以此為調整CPT原子鐘輸出頻率的依據，通過不斷調整CPT原子鐘輸出頻率對應的第二定時信息與該衛星的第一定時信息的時間相位差(即，頻率差)直到滿足預設條件，使CPT原子鐘輸出的頻率標準接近于衛星的第一定時信息對應的頻率。通過本申請提供的方法，CPT原子鐘可以利用衛星定時信息來優化自身輸出的頻率，并且由于CPT原子鐘只要能夠接收到衛星的定時信息，便可以優化調整自身的輸出頻率，所以可以長期保持輸出的CPT原子頻標的穩定度。為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請具體實施例及相應的附圖對本申請技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。圖1為本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的裝置結構示意圖，包括：自適應調節環路101、控制芯片102、吸收泡103，以及纏繞在吸收泡上的磁場線圈104。自適應調節環路101，用于根據所述兩個超精細能級的頻率變化，調整所述裝置輸出的CPT原子頻率標準，使所述控制芯片102判斷調整后輸出的CPT原子頻率標準對應的頻率偏差，是否滿足預設條件；若滿足，則所述控制芯片102不再調整吸收泡103的磁場線圈104的輸入電流；若不滿足，則所述控制芯片102根據調整后輸出的CPT原子頻率標準對應的頻率偏差，以及所述時鐘模型，繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到所述裝置輸出的CPT原子頻率標準對應的頻率偏差滿足預設的條件為止。控制芯片102，用于接收衛星的定時信息，根據所述定時信息，獲得第一定時信號，確定所述裝置的第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種調整CPT原子頻率標準的方法，其特征在于，相干布局囚禁CPT原子鐘中包含自適應調節環路，所述方法包括：CPT原子鐘接收衛星的定時信息；根據所述定時信息，獲得第一定時信號；所述CPT原子鐘確定自身的第二定時信號；根據所述第一定時信號以及所述第二定時信號，獲取所述CPT原子鐘的頻率偏差；所述CPT原子鐘根據所述頻率偏差，以及自身的時鐘模型，調整所述CPT原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電流，使所述吸收泡內的原子基態的兩個超精細能級的頻率產生相應變化；根據所述兩個超精細能級的頻率變化，通過所述自適應調節環路調整所述CPT原子鐘輸出的頻率；判斷調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，是否滿足預設條件；若滿足，則不再調整所述CPT原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電流；若不滿足，則根據調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，以及所述時鐘模型，繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到CPT原子鐘的頻率偏差滿足預設的條件為止。

【技術特征摘要】
1.一種調整CPT原子頻率標準的方法，其特征在于，相干布局囚禁CPT
原子鐘中包含自適應調節環路，所述方法包括：
CPT原子鐘接收衛星的定時信息；
根據所述定時信息，獲得第一定時信號；
所述CPT原子鐘確定自身的第二定時信號；
根據所述第一定時信號以及所述第二定時信號，獲取所述CPT原子鐘的
頻率偏差；
所述CPT原子鐘根據所述頻率偏差，以及自身的時鐘模型，調整所述CPT
原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電流，使所述吸收泡內的原子基態的兩個超
精細能級的頻率產生相應變化；
根據所述兩個超精細能級的頻率變化，通過所述自適應調節環路調整所述
CPT原子鐘輸出的頻率；
判斷調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，是否滿足預設條件；
若滿足，則不再調整所述CPT原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電流；
若不滿足，則根據調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，以及所述時鐘模型，
繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到CPT原子鐘的頻率偏差滿足預設的
條件為止。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，接收衛星的定時信息，具體
包括：
接收衛星的定時信息以及所述定時信息對應的狀態信息；
根據所述定時信息，獲得第一定時信號之前，所述方法還包括：
確定所述定時信息對應的狀態信息為預設的狀態信息。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定時信號為第一秒
脈沖PPS信號，所述第二定時信號為第二PPS信號；
根據所述第一定時信號以及所述第二定時信號，獲取所述CPT原子鐘的

\t頻率偏差，具體包括：
確定所述第一定時信號和所述第二定時信號的相位差，作為時間間隔信
息；
根據所述時間間隔信息，獲取所述CPT原子鐘的頻率偏差。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，根據所述時間間隔信息，獲
取所述CPT原子鐘的頻率偏差，具體包括：
根據下述迭代信息中的至少一種，確定當前所述CPT原子鐘的頻率偏差
的估計值，將所述估計值作為當前CPT原子鐘的頻率偏差；
所述迭代信息包括：預設時間段內確定的每一個時間間隔信息、預設時間
段內各時間間隔信息的平均值、上一次確定的CPT原子鐘的頻率偏差的估計
值。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述自適應調節環路調
整所述CPT原子鐘輸出的頻率，具體包括：
通過所述自適應調節環路，調整所述CPT原子鐘內激光器的輸入電流的
大小和/或耦合在所述激光器的輸入電流上的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張振偉，楊仁福，張旭，王暖讓，趙環，陳星，
申請(專利權)人：北京無線電計量測試研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11