[发明专利]相干布局数囚禁原子钟及其实现方法

权利要求书

1.一种相干布局数囚禁原子钟实现方法，其特征在于，包括：

将碱金属气体无极灯滤光后作为泵浦光源对气室中的碱金属气体原子进行泵浦，实现布局数反转后在激光谐振腔作用下形成碱金属气体激光；

对所述碱金属气体激光进行处理，经过锁相获得双频激光，或者经过调制获得n频激光，n为大于或等于2的自然数；

采用经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对碱金属原子气泡进行激光抽运，根据经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对所述碱金属原子气泡进行激光抽运产生的信号生成标准频率的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将碱金属气体无极灯滤光后作为泵浦光源对气室中的碱金属气体原子进行泵浦，实现布局数反转后在激光谐振腔作用下形成碱金属气体激光，包括：

采用碱金属气体无极灯产生在第一激发态到基态之间跃迁谱线所发泵浦光泵浦气室中的碱金属气体原子，以使所述气室中的所述碱金属气体原子跃迁到所述第一激发态，其中，所述碱金属气体无极灯中所充碱金属气体与所述气室中的碱金属气体种类相同；

通过所述气室中混合的其他气体原子和/或气体分子与所述气室中的所述碱金属气体原子的碰撞作用，所述气室中的所述碱金属气体原子从所述第一激发态迁移至与所述第一激发态相近的第二激发态，形成所述第二激发态与基态之间的布局数反转；

在所述气室所处的谐振腔的反馈作用下，输出所述第二激发态到所述基态之间跃迁谱线对应频率的碱金属气体激光。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过锁相获得双频激光，或者经过调制获得n频激光，包括：

采用电光调制器对所述碱金属气体激光调制后获得n频激光；或者

对所述碱金属气体激光进行双模锁相后获得双频激光。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对碱金属原子气泡进行激光抽运，根据经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对所述碱金属原子气泡进行激光抽运产生的信号生成标准频率的信号，包括：

采用经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对设置在微波腔中的碱金属原子气泡进行抽运，产生微波信号；

将采用经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对设置在微波腔中的碱金属原子气泡进行抽运产生的微波信号与微波源的微波信号相比较，产生误差信号；

根据所述误差信号产生控制信号，将所述控制信号发送给晶振，使得晶振生成标准频率的信号，并根据所述晶振生成的标准频率的信号生成用于驱动所述电光调制器的信号。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对碱金属原子气泡进行激光抽运，根据经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对所述碱金属原子气泡进行激光抽运产生的信号生成标准频率的信号，包括：

采用经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对碱金属原子气泡进行抽运，产生光信号；

采用光电探测器接收经过锁相获得的双频激光或者经过调制获得的n频激光对碱金属原子气泡进行抽运所产生的光信号，并将接收到的光信号转换成电信号；

根据光电探测器转换成的电信号生成控制信号，将所述控制信号发送给晶振，使得晶振生成标准频率的信号，并根据所述晶振生成的标准频率的信号生成用于驱动所述电光调制器的信号。

6.一种相干布局数囚禁原子钟，其特征在于，包括：

碱金属气体激光器，用于将碱金属气体无极灯作为泵浦光源对气室中的碱金属气体原子进行泵浦，实现布局数反转后在激光谐振腔作用下形成碱金属气体激光；

碱金属原子气泡；

激光获取装置，用于对所述碱金属气体激光经过锁相获得双频激光，或者用于对所述碱金属气体经过调制获得n频激光，n为大于或等于2的自然数；

信号生成装置，用于根据将经过锁相获得的双频激光或经过调制获得的n频激光对所述碱金属原子气泡进行抽运产生的信号生成标准频率的信号。