一种小型化铷原子频标腔泡系统及其频移特性

介绍一种新的小型铷频标腔泡系统的结构特点和频移特性。研究了腔牵引效应、微波功率频移、光频移和缓冲气体温度系数对铷频标输出频率的影响。结果表明,上述因素影响都在可以接受的范围内。此腔泡系统体积小、信噪比高、参数优化方便。利用此腔泡系统可以制成小型化、高性能的铷原子频标。     

一个关于铷原子频标新方案的建议

本文提出一种在~(87)Rb气泡式原子频标中消除碰撞频移、光频移和微波功率频移的新方案,有可能大大提高它的性能。     

小型光抽运铯束频标在不同抽运-检测机制下的光频移

本文对光抽运铯束频标中４种不同的光抽运、光检测机制下的光频移及其对频标频率准确度的影响作了计算。同时还计算了铯炉温度、微波功率及激光功率等因素的变化对光频移引起的频率移动的影响。     

半导体激光抽运铷频标缓冲气体温度系数的测量方法

为了减小温度对铷频标的影响,通常把具有正、负温度系数的缓冲气体按一定的比例混合,使充入吸收泡的混合气体的温度系数为零。因此,精确测定各种缓冲气体的温度系数十分重要。但是,在铷频标中缓冲气体频移和光频移混在一起,光频移又与谱灯、滤光泡、吸收泡中缓冲气体的温度、气压密切相关,精确测定光频移是非常困难的,这就使精确测定缓冲气体的温度系数变得十分复杂。然而在半导体激光抽运铷频标中,由于半导体激光器是单模的,由它代替谱灯之后不再需要充有缓冲气体的滤光泡,能够比较精确地测定光频移,控制它的大小还可改变半导体激光器的功率和频率,因此,缓冲气体的频移测量就变得简单了。在本文中,我们提出了半导体激光抽运铷频标缓冲气体频移的测量方法,并对铷频标中常用的几种缓冲气体的温度系数进行了测试。     

铷原子频标中微波功率频移的实验研究

测量了铷原子频标中的微波功率频移，结果表明，微波功率频移主要来源于微波跃迁的二级微扰。提出并实现了抵消微波功率频移的方法。     

α-C:F薄膜的键合结构与电子极化研究

利用微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积技术,通过改变微波输入功率的方法,沉积了具有不同有不同结构特征的氟化非晶碳（α-C:F薄膜。随着微波功率从140W升高到560W,薄膜的光频介电常数从2．26降至1．68,红外光谱（FT－IR）分析表明薄膜的刍结构由以CF基团为主变化到CF与CF2基团共存。由于CF2基团的极化比CF基团弱,薄膜中CF2基团的增加可能是导致光频介电常数减小的因素。     

微腔光频梳的应用研究进展

微腔光频梳作为一种频率的测量工具,具有高准确度、可集成化的优势,将在深空探测、精密计量等领域发挥巨大作用。本文系统全面地介绍了微腔光频梳在非线性激发产生和器件研制方面的技术现状,阐述了微腔光频梳在光钟、测距成像、光谱分析、频率合成器、低信噪微波源和相干通信等方面的研究进展,对光频梳未来的技术研究热点和应用前景进行了预测,为微腔光频梳在计量、测试、通信等领域的应用发展起到推动作用。     

用于抑制微波泄漏频移的DDS研制

本文提出了一种通过采用DDS来抑制原子喷泉钟微波泄漏产生频移的方法。重点介绍了实现原理和DDS的FPGA电路实现,并给出了FPGA设计的仿真。从喷泉钟实验结果来看,微波泄漏频移被抑制的同时,切换DDS输出频率引入的频移远小于2×10-16。     

磁选态铯钟内辐射频移及其对准确度的影响

对磁选态铯原子频标中存在的各种辐射频移进行了研究,包括Bloch-Siegert效应,微波频谱不纯及调制影响,Stark效应与黑体辐射以及Majorana跃迁的影响。同时分析了产生各种频移的物理原因,估算了各种频移及其不确定度的大小,分析了它们对频标准确度的影响,提出了减小各种频移和误差以提高频标准确度的方法。     

用光学方法测量冲击瞬态过程

根据激光多普勒测速原理,我们采用预置光频移光路获得频率连续变化的波形,由频率跟踪器跟踪此频率的变化,即可得到冲击速度波形的上升过程。此方法属于非接触测量,不影响受冲击物体的物理特性,且测量精确度也较高。 测量装置由光学系统和电测系统组成。光学系统包含激光光源、分束器、频移器、两个     

不确定度和稳定度达10-18量级的钙离子光频标

主要回顾了中国科学院精密测量科学与技术创新研究院在液氮低温钙离子光频标的物理系统设计、不确定度评估与稳定度的优化与测量等方面的工作。液氮低温系统为钙离子创造了液氮的温度环境（~ 80 K）,极大降低了钙离子光频标的黑体辐射频移,使钙离子光频标的系统不确定度降至3.0 × 10^-18,成为第五种不确定度进入10^-18的原子/离子光频标体系。为了优化钙离子光频标的稳定度,将钟激光频率参考在Ramsey条纹上,并引入了参考条纹判定算法及自动寻峰算法,使钙离子光频标可长期稳定运行,长期稳定度达到6.3 × 10^-18@524 000 s。     

基于光频梳的乙炔稳频1542 nm激光波长测量研究

利用光频梳对稳频激光波长进行测量是建立基于光频梳的波长基标准的必经程序。为了建立基于光频梳的波长标准,并为开展激光波长校准工作提供技术准备,利用自研光纤光频梳对乙炔稳频1542 nm激光波长进行了测量。利用光频梳产生参考激光与待测激光差拍,通过简单的代数关系获得了乙炔稳频激光的绝对频率和真空波长,并与相应的国际推荐值进行了对比。实测获得的乙炔稳频激光的真空波长值为1542.38 371 235 742 nm,在CIPM给定的不确定度范围内,秒稳定度为4.13×10-13。两台不同的光频梳对乙炔稳频激光波长的测量结果具有高度一致性,进一步证明了光频梳对激光波长的测量准确性。本研究对于顺应国际长度基标准发展趋势,加速光频梳在激光波长测量领域的应用进程具有重要意义。     

用肖特基二极管进行光频测量

用肖特基势垒二极管作谐波混频元件,得到了72GHz微波速调管频率的59次谐波而达到4.25THz。将其用于光频测量,可使从4mm微波频率到二氧化碳激光频率的光频测量链由三步混频简化为两步。实验证明了两条新的光频测量链的可行性。     

基于飞秒光学频率梳的双通道光频测量设计

基于差频技术的单块飞秒光学频率梳被广泛应用于光频的精密测量领域.通过将飞秒激光的重复频率和载波包络相移同时锁定至原子钟上,可以将飞秒光学频率梳的稳定状态延长至9h.文中提出了一种基于飞秒光学频率梳的双通道光频测量设计,并且针对两种待测光频的不同情况,给出了不同的测量方法.这种设计对将来实现高效率的光频测量具有重要意义.     

微波稳幅环路的设计

一、引言微波信号源输出功率的稳定度是微波精密测量中的一个重要问题。微波稳幅环路设计的一个基本问题,就是计算控制系数。我们定义控制系数为输入功率的相对变化和输出功率相对变化的比值,它表征稳幅系统对输入功率变化的抑制程度。本文给出一组比较直观而实用的公式。利用这组设计公式,设计了“XO30三厘米微波稳频稳幅信号源”中的稳幅环路,其功率稳定度达每小时万分之几。     

单模太赫兹半导体激光器高精度调谐特性研究

大量物质的特征吸收谱在太赫兹范围内,因此近年来太赫兹光谱应用的发展备受关注。相比于现有的商业光谱仪,基于可调谐单模激光器的光谱测量方法具有高精度和高光谱获取速度的优势。太赫兹量子级联激光器是可调谐激光源的理想选择。在利用其实现光谱测量前,需对其调谐特性进行研究,但是现有测量方法受到精度限制。研究发现,利用太赫兹量子级联光频梳和单模激光器之间的拍频,可在微波波段得到对应的拍频信号。当调谐单模激光器时,拍频信号会发生相应的频移。因此,结合量子级联激光器的自探测,利用频谱分析仪测量拍频信号的频移情况,可以实现对单模激光器调谐的高精度测量。最终得到所测太赫兹单模激光器的调谐速率为53 MHz/K（温度调谐）和2.7 MHz/mA（电流调谐）。     

调频光纤陀螺中的集成光学频移器

报道了一种在Ｙ一切铁扩散ＬｉＮｂＯ３平板光波导上制作的调频光纤陀螺用集成光学频移器。它由一对球面波导短程透镜和两个声表面波声光调制器组成。频移宽度为１０ＭＨｚ，调制器的中。Ｃ频率为１０７ＭＨｚ，驱动功率为２００ｍＷ。     

一种超宽带零中频的微波光子信道化接收机

信道化接收技术是现代电子战和雷达系统的重要组成部分,是满足其高频段、大带宽、多通道同时接收等需求的核心使能技术。本文提出了一种基于微波光子的零中频接收机,可通过调整光频梳中心频率的方法使之与宽带RF信号组的中心频率相对应,从而实现3GHz的宽带射频信号的信道化接收,每个子信道带宽为600MHz且直接解调为I/Q基带信号。     

NIM铯原子喷泉钟微波频率综合器的研制

为了研制NIM5铯原子喷泉钟系统,在PLL锁相环路、100 MHz干涉开关和倍频链路等技术的基础上,提出了微波综合器的设计和实现方案.介绍了微波综合器设计中的关键技术:利用氢钟提高综合器的长期稳定度、采用微波干涉开关抑制微波泄露频移,以及通过DDS提高综合器的准确度.测试结果表明,该微波综合器在谱纯度、相位噪声和稳定度等指标上均满足设计要求,具有模块化程度高、结构简单的特点,并已成功应用于NIM5铯原子喷泉钟系统中.     

633nm波长副基准光频绝对测量实验

为了进行光频的绝对测量实验研究,本课题组研制了基于MgO:PPLN晶体的"单块"结构飞秒激光频率梳,在利用稳频电路将重复频率frep和载波包络相移频率fceo同时锁定到氢原子钟上后,其光频齿的频率稳定度同步于氢原子钟。利用该高稳定度"单块"结构钛宝石飞秒激光频率梳对编号为NO.02的633nm激光波长国家副基准装置进行了激光频率的绝对测量实验,得到了5个峰的测量结果,各光频测量结果相对偏差为10-11量级。