一種調整cpt原子頻率標準的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及原子頻率標準領域，尤其涉及一種調整CPT原子頻標的方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 原子鐘通過利用原子共振頻率標準，來計算以及保持時間的準確，是已知的最準 確的時間測量和頻率標準，也是國際時間和頻率轉換的基準，在通訊、測量、導航等領域擁 有廣泛應用前景。
[0003] 其中，由于利用相干布居囚禁（Coherent Population Trapping)CPT原理實現的 原子鐘，相對于傳統原子鐘省卻了諧振腔，所以具有體積小、功耗低、啟動快等優點，使得 CPT原子鐘更方便、更容易應用在各需要精確定時或者精確頻率標準的領域。
[0004] 現有CPT原子鐘，由于其頻率準確度為5E-9,而只能作為二級頻率標準，并且現有 CPT原子鐘在經過長時間工作后，其輸出的頻率會出現偏移（即，長期頻率漂移），導致CPT原 子鐘的頻率準確度出現下降。所以現有CPT原子鐘無法應用在對頻率準確度要求相對較高 的領域中，于是，如何提高CPT原子鐘的頻率準確度，并提高CPT原子鐘長期的頻率穩定度便 成為了現階段亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005] 本申請實施例提供一種調整CPT原子頻率標準的方法及裝置，用以解決現有技術 中CPT原子頻標的頻率準確度低，CPT原子頻標的長期頻率穩定度低的問題。
[0006] 本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的方法，包括：
[0007] CPT原子鐘接收衛星的定時信息；
[0008] 根據所述定時信息，獲得第一定時信號；
[0009] 所述CPT原子鐘確定自身的第二定時信號；
[0010] 根據所述第一定時信號以及所述第二定時信號，獲取所述CPT原子鐘的頻率偏差；
[0011] 所述CPT原子鐘根據所述頻率偏差，以及自身的時鐘模型，調整所述CPT原子鐘中 吸收泡的磁場線圈的輸入電流，使所述吸收泡內的原子基態的兩個超精細能級的頻率產生 相應變化；
[0012] 根據所述兩個超精細能級的頻率變化，通過所述自適應調節環路調整所述CPT原 子鐘輸出的CPT原子頻率標準；
[0013] 判斷調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，是否滿足預設條件；
[0014] 若滿足，則不再調整所述CPT原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電流；
[0015] 若不滿足，則根據調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，以及所述時鐘模型，繼續調整 所述磁場線圈的輸入電流，直到CPT原子鐘的頻率偏差滿足預設的條件為止。
[0016] 本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的裝置，包括：自適應調節環路、 控制芯片、吸收泡，以及纏繞在吸收泡上的磁場線圈，其中：
[0017] 控制芯片，用于接收衛星的定時信息，根據所述定時信息，獲得第一定時信號，確 定所述裝置的第二定時信號，根據所述第一定時信號以及所述第二定時信號，獲取所述CPT 原子鐘的頻率偏差，根據所述頻率偏差，以及自身的時鐘模型，調整所述吸收泡的磁場線圈 的輸入電流，使所述吸收泡內的原子基態的兩個超精細能級的頻率產生相應變化；
[0018] 自適應調節環路，用于根據所述兩個超精細能級的頻率變化，調整所述裝置輸出 的CPT原子頻率標準，使所述控制芯片判斷調整后輸出的CPT原子頻率標準對應的頻率偏 差，是否滿足預設條件；
[0019] 若滿足，則所述控制芯片不再調整所述CPT原子鐘中吸收泡的磁場線圈的輸入電 流；
[0020] 若不滿足，則所述控制芯片根據調整后的CPT原子鐘的頻率偏差，以及所述時鐘模 型，繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到所述裝置的頻率偏差滿足預設的條件為止。
[0021] 本申請實施例提供一種調整CPT原子頻率標準的方法及裝置，通過接收衛星的定 時信息，獲得第一定時信息，并與CPT原子鐘自身的第二定時信息進行對比，確定CPT原子鐘 的頻率偏差，即CPT原子鐘輸出的頻率的偏差。之后根據該頻率偏差，相應調整CPT原子鐘內 吸收泡的磁場線圈的輸入電流，使CPT原子鐘輸出調整后的CPT原子頻率標準。其中，當該頻 率偏差不滿足預設的條件時，繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到CPT原子鐘的頻率偏 差滿足預設的條件為止。由于衛星的定時信息的準確度很高，1脈沖秒（lPulse Per Second，1PPS)定時信息的授時精度可達到20ns，所以根據衛星的定時信息來調整CPT原子 鐘輸出的CPT原子頻率標準，可以有效地提高CPT原子鐘輸出頻率的準確度，并且由于調整 是可以隨時進行的，所以CPT原子頻標的長期頻率穩定度也可以得到保障。
【附圖說明】
[0022] 此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申 請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：
[0023] 圖1為本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的裝置結構示意圖；
[0024] 圖2為本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的裝置結構的詳細示意圖；
[0025] 圖3為本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的過程。
【具體實施方式】
[0026] 本申請中通過接收衛星的第一定時信息，并以此為調整CPT原子鐘輸出頻率的依 據，通過不斷調整CPT原子鐘輸出頻率對應的第二定時信息與該衛星的第一定時信息的時 間相位差（即，頻率差)直到滿足預設條件，使CPT原子鐘輸出的頻率標準接近于衛星的第一 定時信息對應的頻率。通過本申請提供的方法，CPT原子鐘可以利用衛星定時信息來優化自 身輸出的頻率，并且由于CPT原子鐘只要能夠接收到衛星的定時信息，便可以優化調整自身 的輸出頻率，所以可以長期保持輸出的CPT原子頻標的穩定度。
[0027] 為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請具體實施例及 相應的附圖對本申請技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一 部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做 出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0028] 圖1為本申請實施例提供的一種調整CPT原子頻率標準的裝置結構示意圖，包括：
[0029] 自適應調節環路101、控制芯片102、吸收泡103,以及纏繞在吸收泡上的磁場線圈 104〇
[0030] 自適應調節環路101，用于根據所述兩個超精細能級的頻率變化，調整所述裝置輸 出的CPT原子頻率標準，使所述控制芯片102判斷調整后輸出的CPT原子頻率標準對應的頻 率偏差，是否滿足預設條件；
[0031] 若滿足，則所述控制芯片102不再調整吸收泡103的磁場線圈104的輸入電流；
[0032] 若不滿足，則所述控制芯片102根據調整后輸出的CPT原子頻率標準對應的頻率偏 差，以及所述時鐘模型，繼續調整所述磁場線圈的輸入電流，直到所述裝置輸出的CPT原子 頻率標準對應的頻率偏差滿足預設的條件為止。
[0033]控制芯片102,用于接收衛星的定時信息，根據所述定