[发明专利]带有原子振荡器的手表

权利要求书

1.一种手表，其包括原子振荡器，该原子振荡器包含用于检测由拉曼效应获得的拍频的系统。

2.根据权利要求1所述的手表，其中，所述原子振荡器包括激光源、含有铯或铷并且设置为便于接收所述激光源所发射的激光光束的小室、以及拍频检测系统，该拍频检测系统包括光探测器及放大器，其设置为便于接收由所述小室输出的激光光束，用以检测在由激光源输出以及穿过小室发送的光束与小室中的原子内的拉曼效应产生的光束之间的拍频。

3.根据权利要求1或2之一所述的手表，其包括低精度的附加振荡器，其中所述原子振荡器间歇地运行以便于调整该附加振荡器。

4.根据权利要求1-3之一所述的手表，其中所述原子振荡器不包括对其中的激光的频率控制。

5.根据权利要求1-4之一所述的手表，其包括用于原子振荡器的激光的电流源、双工器以及从频率检测系统到双工器的返回路径以允许检测系统检测的信号与激光发射电流的电流源相结合。

6.根据权利要求5所述的手表，其中频率检测系统是用于检测与拉曼效应产生的拍频相应的、具有集中在中心频率ω_C附近的窄光谱含量的信号i_PD的系统，其至少包含与光探测器连接的第一感应元件L1以及与光探测器并联的寄生电容C_IN，一起形成用于选择待检测的信号的共振电路，所述共振电路具有与中心频率ω_C相应的共振频率。

7.根据权利要求1-6之一所述的手表，其包括至少一个用于反射激光光束的镜，其使得信号在到达频率检测系统之前至少经历第二次穿过小室。

8.根据权利要求1-7之一所述的手表，其包括屏蔽外壳，在其中设置含有铯或铷的小室以便于允许在所述小室中以零磁场进行操作。

9.根据权利要求1-8之一所述的手表，其包括一加热器。

10.一种在手表内通过原子振荡器发射时间信号的方法，其包括检测由拉曼效应获得的拍频的步骤。

11.根据权利要求10所述的在手表内通过原子振荡器发射时间信号的方法，其包括以下附加的步骤：

a.发送由激光源输出的激光光束穿过小室；以及

b.检测在由激光光源输出以及穿过小室发送的光束与小室中原子内的拉曼效应产生的光束之间的拍频。

12.根据权利要求11所述的在手表内通过原子振荡器发射时间信号的方法，其包括将作为从小室的输出接收的微波信号返回到激光发射电流上，并且不包括对激光频率的反馈控制的步骤。

13.根据权利要求10-12之一所述的在手表内通过原子振荡器发射时间信号的方法，其包括用于启动原子振荡器的方法，包括：

-在原子振荡器的开环模式中寻找最优的激光发射电流的第一阶段，以及

-启动原子振荡器的第二阶段，包含通过将作为从小室的输出接收的微波信号返回到激光发射电流而在闭环模式中运行原子振荡器。

14.根据权利要求13所述的在手表内通过原子振荡器发射时间信号的方法，其中寻找最优的激光发射电流的第一阶段包含以下的步骤：

-设置原子振荡器于开环模式；

-扫描激光频率以及识别最大吸收点V_max及其相应的发射电流I_max，并且还识别与最大吸收点V_max关联的吸收峰的最小吸收点V_min及其相应的发射电流I_min；以及

-通过给I_min增加一定的阈值或通过从I_max中减去该值，确定初始的发射电流ILD，以便于设置在I_min；I_max区间之中并离开边界值I_min与I_max。