[实用新型]一种原子钟系统

说明书

本实用新型实施例公开了一种原子钟系统。该原子钟系统包括物理封装部，物理封装部包括：沿光路方向依次排列的激光管、四分之一波片、原子泡以及光电探测器；磁屏蔽线圈，磁屏蔽线圈环绕原子泡；加热电路以及印刷线路板，加热电路设置于印刷线路板上；真空封装壳体，真空封装壳体用于真空密封激光管、四分之一波片、原子泡、光电探测器、磁屏蔽线圈、加热电路以及印刷线路板。本实用新型实施例提供的技术方案可减少物理封装部与外界的热交换，加快原子钟启动速度，降低功耗。

技术领域

本实用新型实施例涉及原子钟技术领域，尤其涉及一种原子钟系统。

背景技术

相干布居数囚禁(Coherent Population Trapping，CPT)原子钟是利用原子的相干布局囚禁原理而实现的一种新型原子钟，由于不再需要微波谐振腔，因此可以做到真正的微型化。

通常情况下，CPT原子钟包括物理封装部，物理封装部内封装有激光管和原子泡等，在CPT原子钟启动时，需要对物理封装部中的激光管和原子泡等部件进行加热并维持在较高工作温度上。但是，物理封装部与外界热交换较大，这会导致原子钟启动时间变慢，功耗增大。

实用新型内容

本实用新型提供一种原子钟系统，以降低物理封装部与外界热交换的热量交换，减少原子钟启动时间，降低功耗。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种原子钟系统，包括：

物理封装部，所述物理封装部包括：

沿光路方向依次排列的激光管、四分之一波片、原子泡以及光电探测器；

磁屏蔽线圈，所述磁屏蔽线圈环绕所述原子泡；

加热电路以及印刷线路板，所述加热电路设置于所述印刷线路板上；

真空封装壳体，所述真空封装壳体用于真空密封所述激光管、所述四分之一波片、所述原子泡、所述光电探测器、所述磁屏蔽线圈、所述加热电路以及所述印刷线路板。

可选的，所述真空封装壳体包括盖子和底座，所述盖子和所述底座通过冷压焊方式焊接于一体。

可选的，所述物理封装部还包括隔热层，所述隔热层包覆于所述真空封装壳体外。

可选的，所述隔热层包括聚酰亚胺隔热层。

可选的，所述原子钟系统还包括控制电路；所述控制电路的加热控制信号输出端与所述加热电路的加热控制信号输入端电连接。

可选的，所述物理封装部还包括温度传感器，所述温度传感器的温度信号输出端与所述控制电路的温度信号输入端电连接。

可选的，所述原子钟系统还包括激光器电流源、调制器、锁相环以及晶振；

所述控制电路包括CPT共振输入端、激光纠偏调制输出端、激光电流扫频控制输出端、微波纠偏调节输出端、压控调节输出端；

所述CPT共振输入端与所述光电探测器的CPT共振输出端电连接；

所述激光纠偏调制输出端与所述调制器的激光纠偏调制输入端电连接，微波纠偏调节输出端与所述锁相环的微波纠偏调节输入端电连接，所述锁相环的电流调制输出端与所述调制器的电流调制输入端电连接，所述调制器的调制输出端与所述激光器电流源的调制输入端电连接；

所述压控调节输出端与所述晶振的压控调节输出端电连接，所述晶振的频率变化输出端与所述锁相环的频率变化输入端电连接。

可选的，所述控制电路包括现场可编程逻辑门阵列和单片机。

可选的，所述加热电路包括MOS管。

可选的，所述原子泡包括铯泡。