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在卫星导航、深空探测等尖端技术应用的需求牵引下,谱灯抽运铷原子钟的性能有了很大提升,其短期频率稳定度已达到小系数10-13τ-1/2水平.为能进一步提高铷钟稳定度并探索铷钟性能指标极限,本文在前期对物理系统(Φ40微波腔)结构的重新设计及实验验证的基础上,通过对物理系统的光学系统全面优化设计,改善了光谱灯及抽运光的性能,最终使物理系统信噪比获得了明显提升.测试及分析评估结果表明,新设计的物理系统的散粒噪声对铷钟稳定度的贡献为4.2×10-14τ-1/2,本文的研究结果为今后铷钟短稳实现5×10-14τ-1/2、长稳突破1×10-15进入~10-16奠定了基础. 相似文献
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本文设计了一种应用于铷原子频标的小型化低噪声石英晶体振荡器,其振荡电路采用柯尔匹兹并联形式和SC切晶体谐振器.基于Leeson模型对石英晶体振荡器相位噪声进行分析,并利用ADS射频仿真软件对振荡电路进行仿真模拟,为振荡器设计与调试提供指导.最终实现体积为22 mm×28.5 mm×13 mm低噪声晶体振荡器,它具有良好的相位噪声特性,其近端相噪为-102.7 dBc/Hz@1 Hz、远端相噪为-164.2 dBc/Hz@10 kHz,且实测短期频率稳定度为1.73×10-12/s. 相似文献
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随着光钟研究的发展, 光钟的稳定度和不确定度均达到10-18量级. 通过光纤可以实现光钟频率信号的高精度传输, 有望用于未来“秒”定义的复现. 演示了百公里级实验室光纤上的光学频率传递. 对于在实验室70 km光纤盘上实现的光频传递, 光纤相位噪声抑制在1-250 Hz傅里叶频率范围内均接近于光纤延时极限, 对应传输稳定度(Allan偏差)为秒级稳定度1.2×10-15, 10000 s稳定度为1.4×10-18. 实验室100 km光纤的光频传递秒级稳定度也达到了5×10-15. 提出了光纤噪声用户端补偿的方案, 可以简化星形传递网络中心站的复杂度. 在25 km光纤上演示了该传递方案, 实现的传输稳定度接近传统前置补偿传递方案. 相似文献
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对所研制的短波光伏碲镉汞器件进行了变温电流-电压特性和低频噪声研究,测试温度范围255—293K.实验结果表明随着温度的下降,器件的优值因子R0A从45×103Ωcm2增加到7×104Ωcm2.器件在低频区的主要噪 声成分是1/f噪声和产生-复合噪声,在高频区主要是散粒噪声.在测试的偏压内,器件的1/f噪声功率谱密度与流过器件的电流的平方成正比,器件的Hooge系数为3×10-4—7×10-4.从噪声 功率谱密度曲线分析中得到产生-复合噪声的特征时间常数τ,通过τ的温度特性得到了器件的深能级.
关键词:
碲镉汞
优值因子
低频噪声
深能级 相似文献
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介绍了喷泉频标的原理与发展.喷泉频标是一项近20年来发展起来的原子钟技术,它以激光冷却技术为基础,利用该技术实现了冷原子介质的俘获与上抛.冷原子介质在上抛下落过程中首先完成原子态制备,然后两次通过微波谐振腔实现Ramsey作用,在两次作用之间原子经历自由演化,最后原子经过探测区,通过双能级荧光探测法探测原子跃迁概率得到鉴频的Ramsey干涉条纹,并实现频率锁定,其中心条纹的线宽在1Hz左右.频率稳定度和频率不确定度是喷泉频标的两个重要指标.影响喷泉钟频率稳定度的因素主要有量子投影噪声和电子学噪声,目前喷泉钟的短期稳定度为(10~(-13)—10~(-14))τ~(-1/2),长期稳定度在(10~(-16)—10~(-17))量级.喷泉频标的频率不确定度主要受二阶塞曼频移、黑体辐射频移、冷原子碰撞频移以及与微波相关的频移等的影响.目前喷泉钟的不确定度在小的10~(-16)量级.作为基准频标,喷泉钟的工作介质主要是~(133)Cs,~(87)Rb.国际各大计量机构都研制了喷泉频标,它在各地协调世界时的建立、国际原子时的校准等方面发挥着越来越重要的作用.此外,喷泉频标还用于研究高精度时频基准和时间比对链路、验证基本物理理论等. 相似文献
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铷原子频标(RAFS)的微波探询信号可用于激励铷原子产生基态能级之间的跃迁,从而实现共振探测.目前常用的微波产生方案都存在电路结构复杂、功耗大、不便于集成的缺点.本文提出了一种利用锁相环(PLL)技术产生非连续微波探询信号的设计方案,这种方案以10 MHz信号作为参考频率,在单片机的合理配置下可直接得到(6 834.687 5 MHz±fM)信号(fM表示最大频偏).该方案具有电路结构简单、功耗低、数字化程度高等优点,利用该方案实现的整机稳定度优于1.5E-11/√τ(1 s≤τ≤100 s),性能指标均可满足小型商业铷原子钟要求. 相似文献
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This paper studies a miniature low power consumption laser-pumped atom
vapour cell clock scheme. Pumping 87Rb with a vertical cavity
surface emitting laser diode pump and locking the laser frequency on
a Doppler-broadened spectral line, it records a 5× 10-11τ-1/2 (τ <500~s) frequency stability with a
table-top system in a primary experiment. The study reveals that the
evaluated scheme is at the level of 2.7 watts power consumption,
90~cm3 volume and 10-12τ -1/2 short-term
frequency stability. 相似文献
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研究了一种新型掺Er3+碲酸盐玻璃的光谱性质;应用Judd-Ofelt理论计算了碲 酸盐玻璃中Er3+离子的强度参数Ω(Ω2=479×10-20 cm2,Ω4= 152×10-20cm2,Ω6=066×10-20cm2),计算了离子的自发跃迁概 率,荧光分支比;应用McCumber理论计算了Er3+的受激发射截面(σe=1040×1 0-21cm2),Er3+离子4I13/ 2→4I15/2发射谱的 荧光半高宽(FWHM=655nm)及各能级的荧光寿命(4I13/2 能级为τrad =399ms);比较了不同基质玻璃以及不同类型碲酸盐玻璃中Er3+离子的光谱 特性, 结果表明该掺铒碲酸盐玻璃具有更好的光谱性能,更适合于掺Er3+光纤放大 器实现宽带和高增益放大.
关键词:
碲酸盐玻璃
光谱性质
Judd-Ofelt理论 相似文献