[发明专利]双光子跃迁铷原子钟

摘要

本发明公开一种双光子跃迁铷原子钟，微波跃迁采用Δm＝2基态F＝1,m_F＝‑1到F＝2,m_F＝1或F＝1,m_F＝1到F＝2,m_F＝‑1双微波光子跃迁作为钟跃迁频率，而非传统的Δm＝0的基态F＝1,m_F＝0到F＝2,m_F＝0单微波光子跃迁。在魔术磁场处，双微波光子跃迁的一阶塞曼频移等于0，二阶塞曼频移系数小于0‑0跃迁；频移为负kHz量级，抵消缓冲气体引起的正向频移；减小了外界杂散磁场起伏对铷原子钟稳定度的影响。双光子跃迁铷原子钟包括压控晶振、微波频率综合器、射频信号源、量子鉴频模块、微处理器和补偿模块；在量子鉴频模块中，射频场、微波场和激光场为轴向，静磁场垂直于轴向，实现Δm＝2的钟跃迁。本发明可以提高铷原子钟的稳定度和准确度。

主权项

1.双光子跃迁铷原子钟，其特征在于，包括压控晶振(1)、微波频率综合器(2)、射频信号源(3)、量子鉴频模块(4)、微处理器(5)和补偿模块(6)；/n压控晶振(1)的输入端与补偿模块(6)的输出端相连，压控晶振(1)的输出端分成两路完全相同的信号：第一路提供标准频率输出；第二路与微波频率综合器(2)和射频信号源(3)的输入端相连，作为其参考频率标准；/n微波频率综合器(2)和射频信号源(3)的输出端与量子鉴频模块(4)的输入端电连接，与量子鉴频模块(4)中的物理模块(45)的铷原子相互作用，获得微波频率综合器(2)和射频信号源(3)相对于铷原子跃迁频率的偏差量；/n微处理器(5)的输入端与量子鉴频模块(4)的输出端电连接，微处理器(5)的输出端与补偿模块(6)的输入端相连，补偿模块(6)的输出端与压控晶振(1)的压控端口相连；/n微波跃迁采用Δm＝2基态F＝1,m_F＝-1到F＝2,m_F＝1，或者F＝1,m_F＝1到F＝2,m_F＝-1双微波光子跃迁作为钟跃迁频率。/n