1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
3 国防科技创新研究院前沿交叉技术研究中心, 北京 100010
研制了一种用于冷原子重力仪的集成化、低相噪、多通道微波频率综合器。利用锁相环技术,将100 MHz晶振锁定到10 MHz晶振上,改善了100 MHz晶振近端的相位噪声,使输出至后级倍频链路的100 MHz信号的相位噪声同时具备10 MHz及100 MHz晶振的优点。通过搭建超低相噪倍频链路,得到 87Rb原子基态跃迁所需的6.834 GHz微波信号。通过互相关法测量得到在频偏为1 Hz和10 kHz处的相位噪声分别为-60 dBc/Hz和-120 dBc/Hz,其频率分辨率为1.42×10 -6 Hz,并评估了其相位噪声对冷原子重力仪测量分辨率的影响。该微波频综方案具有普适性,可广泛应用于原子钟和干涉仪等量子精密测量领域。
测量与计量 精密测量 微波频综 低相噪 锁相环 冷原子重力仪 中国激光
2021, 48(23): 2311001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
研究了一种基于模糊控制的嵌入式激光功率稳定系统,用声光调制器作为功率稳定的外部环路反馈器件,采用模数转换器和数模转换器以及数字信号处理芯片组成数控功率稳定电路。用模糊控制方案解决了传统比例-积分-微分(PID)的超调问题,反馈环路的稳定时间为1.8ms。有效抑制了激光功率在低频部分的相对强度噪声,在1Hz处从-88dBc/Hz改善至-110dBc/Hz。激光功率的相对起伏由0.29%降低至0.035%。相比于传统PID,模糊PID可以根据系统所处状态实时调整参数,从而达到自适应的效果。
激光器 功率稳定 模糊控制 自适应
1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料和光电研究中心, 北京 100049
介绍了一种基于步进电机的光开关,主要用于间歇型原子钟。采用直径为6 mm的两相步进电机,结合不同形状的挡光叶片,实现了对光的开启与关断。采用步进电机驱动芯片TMC260和微控制器STC12C5A60S2结合的方式控制步进电机的转动。该控制系统整体结构紧凑,且一个微控制器可以控制多个步进电机。实验结果表明,利用该光开关可实现高于100 dB的消光比,并且可长时间稳定运行。
光开关 步进电机 消光比 原子钟
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Quantum Optics, The Center of Cold Atom Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
We present the long-term stability of the integrating sphere cold atom clock (ISCAC) and analyze its systematic limitations. The relative frequency instability of 2.6×10 15 is reached for an averaging time of 2×105 s. The second-order Zeeman effect and the cavity pulling effect in ISCAC, which would induce the frequency drift from the clock transition, are analyzed. The analytical and experimental results indicate that the cavity pulling effect is the main contribution to the long-term frequency instability of the ISCAC. Further technical improvements to the microwave cavity are also discussed.
020.1335 Atom optics 020.3320 Laser cooling 020.7490 Zeeman effect Chinese Optics Letters
2018, 16(7): 070201
