设计应用

一种CPT铯原子钟控制系统的设计

作者：王淼儿，姚 燕
发布日期：2020-12-21
来源：2020年电子技术应用第12期

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    1967年国际计量大会将时间单位秒定义为原子秒，时间秒是基于铯原子(133Cs)在其基态的超精细能级间跃迁频率(9 192 631 770 Hz)[1]。传统原子钟精确度很高，但由于其体积很大，应用范围较小，1976年ALZETTA C等人发现粒子数相干布居囚禁(Coherent Population Trapping，CPT)现象[2]，这使原子钟系统向微型化发展成为可能[3]。随着科技发展，精确定时在水下石油勘探、移动网络通信和全球定位系统等领域的应用，推动了紧凑型、高性能原子钟的发展[4]，所以研制具备小型化、低相位噪声、低功耗、高频率稳定度的原子钟具有重要意义。而原子钟外围控制电路作为原子钟系统重要组成部分，是实现精准频率输出的关键。

    本文基于相干布居数囚禁(CPT)原理，设计并研发了铯原子钟外围控制系统，包括硬件电路主要模块设计方案和软件调制解调算法等，并对电路主要模块进行相关参数测试。




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作者信息:

王淼儿，姚  燕

(中国计量大学 计量测试工程学院，浙江 杭州310018)

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相干布居囚禁 原子钟 控制系统 调制解调 相位噪声

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