[发明专利]一种原子频标的长期稳定度参数优化的方法和装置

权利要求书

1.一种原子频标的长期稳定度参数优化的方法，其特征在于，所述方法包括：

设置多个工作参数点；每个所述工作参数点包括多个实验点且每个实验点对应不同的待优化参数，每个所述待优化参数对应多个实验点且对应的实验点数量相同，与同一个待优化参数相对应的实验点均匀分布在所述待优化参数的取值范围内且包括所述取值范围的两端点，每两个所述工作参数点中最多只有一个实验点相同，且各个所述实验点在所有所述工作参数点中出现的次数相等；所述待优化参数包括灯温、腔温和C场电流；

根据各所述工作参数点分别调节所述原子频标的灯温、腔温和C场电流；

测量各所述工作参数点对应的原子频标的输出频率与标准时钟源的频率差，并根据所述频率差选择最佳工作参数点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灯温的取值范围为120℃～130℃，所述腔温的取值范围为60℃～70℃，所述C场电流的取值范围为1mA～2mA。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述最佳工作参数点中对应灯温的实验点进行微调，并保持所述最佳工作参数点中的其余实验点不变；

测量微调后所述原子频标输出频率与标准时钟源的频率差，并根据所述频率差确定所述最佳工作参数点中对应灯温的最优实验点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述最佳工作参数点中对应灯温的实验点进行微调中，微调的范围为当前所述最佳工作参数点中对应灯温的实验点前后各0.5℃，每次调节的调节量为0.1℃。

5.一种原子频标的长期稳定度参数优化的装置，其特征在于，所述装置包括：

设置模块，用于设置多个工作参数点；每个所述工作参数点包括多个实验点且每个实验点对应不同的待优化参数，每个所述待优化参数对应多个实验点且对应的实验点数量相同，与同一个待优化参数相对应的实验点均匀分布在所述待优化参数的取值范围内且包括所述取值范围的两端点，每两个所述工作参数点中最多只有一个实验点相同，且各个所述实验点在所有所述工作参数点中出现的次数相等；所述待优化参数包括灯温、腔温和C场电流；

灯温调节模块，用于根据各所述工作参数点中对应灯温的实验点，调节原子频标的物理系统中光谱灯的温度；

腔温调节模块，用于根据各所述工作参数点中对应腔温的实验点，调节所述物理系统中微波腔的温度；

C场电流调节模块，用于根据各所述工作参数点中对应C场电流的实验点，调节所述物理系统中C场线圈的通电电流大小；

测量模块，用于测量各所述工作参数点对应的原子频标的输出频率与标准时钟源的频率差，并根据所述频率差选择最佳工作参数点；

其中，所述设置模块分别与所述灯温调节模块、所述腔温调节模块、所述C场电流调节模块和所述测量模块相连；所述灯温调节模块与所述光谱灯相连；所述腔温调节模块与所述微波腔相连；所述C场电流调节模块与所述C场线圈相连；所述测量模块与所述原子频标的隔离放大器相连。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述灯温调节模块还用于，

对所述最佳工作参数点中对应灯温的实验点进行微调；

相应地，所述测量模块还用于，

测量微调后所述原子频标输出频率与标准时钟源的频率差，并根据所述频率差确定所述最佳工作参数点中对应灯温的最优实验点。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述灯温调节模块具体包括：

第一加热单元，用于为所述原子频标的光谱灯加热；

第一电桥单元，用于测量所述光谱灯的温度并将测得的温度转换为电压值；

第一差分放大单元，用于将所述电桥单元输出的电压值差分放大；

第一模数转换单元，用于采集所述差分放大单元输出的电压值并转换为数字信号；

第一处理单元，用于根据所述模数转换单元转换的数字信号控制所述加热单元是否工作；

其中，所述第一加热单元与所述第一处理单元相连；所述第一电桥单元分别与所述第一差分放大单元和所述第一处理单元相连；所述第一差分放大单元与所述第一模数转换单元相连；所述第一模数转换单元与所述第一处理单元相连。