[发明专利]一种实现微型CPT原子钟物理系统的装置及方法有效
| 申请号： | 201510777455.9 | 申请日： | 2015-11-13 |
| 公开（公告）号： | CN105242521B | 公开（公告）日： | 2018-06-08 |
| 发明（设计）人： | 田原;顾思洪;林惠芳 | 申请（专利权）人： | 中国科学院武汉物理与数学研究所 |
| 主分类号： | G04F5/14 | 分类号： | G04F5/14 |
| 代理公司： | 武汉宇晨专利事务所 42001 | 代理人： | 李鹏;王敏锋 |
| 地址： | 430071 *** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种实现微型CPT原子钟物理系统的装置，包括Bias‑Tee、VCSEL、第一四分之一波片、原子气室、第二四分之一波片、偏振分束器、第一光电探测器和第二光电探测器。还公开了一种实现微型CPT原子钟物理系统的方法，采用椭圆偏振光与原子CPT共振，并对其产生的旋光效应进行差分探测。本发明消除了由VCSEL输出多色光中与原子无相互作用光频成分产生的本底噪声和与原子有相互作用光因光频率抖动通过与原子作用转化为信号幅度抖动的转换噪声，大幅度提高了CPT共振信号的信噪比，且还具有所获CPT共振信号受环境磁场强度波动影响小和所实现原子钟易于实现激光频率稳频的优点。 | ||
| 搜索关键词： | 物理系统 四分之一波片 光电探测器 共振信号 抖动 偏振分束器 椭圆偏振光 本底噪声 环境磁场 激光频率 强度波动 信号幅度 旋光效应 原子气室 原子作用 多色光 光频率 信噪比 原子钟 共振 光频 稳频 噪声 探测 输出 转换 转化 | ||
【主权项】：
一种实现微型CPT原子钟物理系统的装置，包括：Bias‑Tee，用于将设定频率、功率的微波与设定的直流电流耦合成VCSEL驱动信号并输入到VCSEL；VCSEL，提供调频线偏振光，根据VCSEL驱动信号输出相应的调频线偏振光；第一四分之一波片，用于将VCSEL输出的调频线偏振光转换为椭圆偏振光并入射到原子气室，第一四分之一波片的光轴与调频线偏振光的偏振方向的夹角范围为0‑45°；原子气室，填充有碱金属原子和惰性气体，椭圆偏振光中与碱金属原子共振的共振光频成分与原子气室中碱金属原子作用；第二四分之一波片，用于改变原子气室出射的椭圆偏振光偏振状态，第二四分之一波片的光轴与第一四分之一波片的光轴正交；偏振分束器，用于将经过第二四分之一波片出射后的椭圆偏振光分为偏振方向相互垂直的两束线偏振光；第一光电探测器和第二光电探测器，用于分别探测偏振分束器出射的两束线偏振光；原子气室外层设置螺线管线圈，螺线管线圈外设置磁屏蔽壳。
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