[发明专利]原子钟运行可靠性监测方法和装置

权利要求书

1.原子钟运行可靠性监测装置，其特征在于，包括中央处理器、评估系统以及状态指示模块；评估系统与中央处理器连接；指示模块与中央处理器的输出端连接，其中：

评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块；复现性能评估模块的输出端与准确度性能评估模块连接；准确度性能评估模块的输出端与原子束性能评估模块连接；原子束性能评估模块的输出端与开机性能评估模块；开机性能评估模块的输出端与物理系统作用时间评估模块连接，且评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块均与中央处理器双向连接。

2.根据权利要求1所述的原子钟运行可靠性监测装置，其特征在于：所述复现性能评估模块包括隔离放大器、多位计数模块和磁场电流补偿模块；所述中央处理器还包括寄存器，其中：

中央处理器的输入端与隔离放大器连接，以通过隔离放大器向外输出信号；中央处理器的输出端与磁场电流补偿模块和多位计数模块连接；多位计数模块的输出端与寄存器连接；寄存器与中央处理器双向连接；另外隔离放大器的输出端与多位计数模块连接；隔离放大器的输入端还与原子钟连接；原子钟的输入端与磁场电流补偿模块连接。

3.根据权利要求1所述的原子钟运行可靠性监测装置，其特征在于：所述原子束性能评估模块包括共振吸收泡和光电检测模块；光电检测模块的输入端与中央处理器连接；中央处理器的输出端与共振吸收泡连接并形成传统探测电路；共振吸收泡用于吸收光源。

4.根据权利要求1所述的原子钟运行可靠性监测装置，其特征在于：所述准确度性能评估模块包括压控晶振模块、DDS和鉴频环路；所述压控晶振模块与DDS和中央处理器连接，分别形成外部时钟1和外部时钟2信号；中央处理器的输入端与鉴频环路连接；鉴频环路的输入端与DDS连接。

5.根据权利要求4所述的原子钟运行可靠性监测装置，其特征在于：所述中央处理器与DDS内部的FSK调制信号具有同频同相的同步鉴相信号以及鉴频信号，并进行同步鉴相处理，得到相应的压控信号作用于压控晶振模块。

6.原子钟运行可靠性监测方法，包括权利要求1-5中任意一项所述的原子钟运行可靠性监测装置，其特征在于：包括如下方法步骤：

S1.1、系统重启；

S1.2、复现性能评估；

S1.3、准确性能评估；

S1.4、原子束性能评估；

S1.5、对评估进行显示。

7.根据权利要求6所述的原子钟运行可靠性监测方法，其特征在于：所述S1.2中复现性能评估的评估步骤如下：

S2.1、多位计数模块将f0频率计数值送至寄存器；

S2.2、中央处理器完成对寄存器计数值访问；

S2.3、中央处理器在获得频率计数值后进行内部处理，并改变原子钟磁场电流补偿模块输出。

8.根据权利要求6所述的原子钟运行可靠性监测方法，其特征在于：所述S1.4中原子束性能评估的评估步骤如下：

S3.1、利用充有气体的光谱灯向共振吸收泡发出光；

S3.2、滤光泡对光谱灯发出的光进行过滤；

S3.3、共振吸收泡对光进行共振吸收，并将形成的透射光发送至光电检测模块，以将光信号转化为电信号。

9.根据权利要求8所述的原子钟运行可靠性监测方法，其特征在于：所述S3.3中光电检测模块利用A/D采样器获取原子的吸收曲线和微商曲线。

10.根据权利要求8所述的原子钟运行可靠性监测方法，其特征在于：所述S1.4中原子束性能评估的电感应性能评估公式：

其中，K为微商曲线的斜率；τ为原子的作用时间；N为原子基态能级；S为原子辐射能量；S为吸收曲线的斜率。