我们常说的铷钟就是铷原子钟, 铷频标是一种被动型原子频率,利用的是基态超精细能级之间的跃迁,铷原子钟由铷量子部分和压控晶体振荡器组成。铷原子频标短期稳定度可达到10-12量级,准确度为±5×10-11,具有体积小、精度高的特点。
铷原子钟(铷钟)概述
铷原子钟由铷量子部分和压控晶体振荡器组成。压控晶体振荡器的频率经过倍频和频率合成,送到量子系统与铷原子跃迁频率进行比较。误差信号送回到压控晶体振荡器,对其频率进行调节,使其锁定在铷原子特有的能级跃迁所对应的频率上。铷原子频标短期稳定度可达到10-12量级,准确度为±5×10-11,在分类上常分为:普通型、等。由于它体积小、精度高,所以应用广。铷频率标准不需要真空系统、致偏磁铁和原子束,因而体积小、质量小、预热时间短、价格便宜,但准确度差、频率漂移比较大,仅能用作二级标准。铷频率标准可通过GPS进行快速驯服和外秒同步,克服铷振荡器本身的漂移,可被看作是一个基本的同步时钟单元。通过设计和工艺的改进,产品的可靠性和批量生产也得到保证,现已具备产业化的条件。可以预计,这种带外秒驯服的高性能小型化铷钟将应用于无人值守等苛刻环境,将大大拓展铷钟的应用领域。
铷原子钟基本原理
铷原子钟主要由单片机电路、伺服电路、微波倍频电路、频率调制、倍频综合电路几个模块组成。