一种调整CPT原子频率标准的方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种调整CPT原子频率标准的方法及装置，包括：通过接收卫星的第一定时信息，并以此为调整CPT原子钟输出频率的依据，通过不断调整CPT原子钟输出频率对应的第二定时信息与该卫星的第一定时信息的时间相位差(即，频率差)直到满足预设条件，使CPT原子钟输出的频率标准接近于卫星的第一定时信息对应的频率。通过本申请提供的方法，CPT原子钟可以利用卫星定时信息来优化自身输出的频率，并且由于CPT原子钟只要能够接收到卫星的定时信息，便可以优化调整自身的输出频率，所以可以长期保持输出的CPT原子频标的稳定度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及原子频率标准领域，尤其涉及一种调整CPT原子频标的方法及装置。
技术介绍
原子钟通过利用原子共振频率标准，来计算以及保持时间的准确，是已知的最准确的时间测量和频率标准，也是国际时间和频率转换的基准，在通讯、测量、导航等领域拥有广泛应用前景。其中，由于利用相干布居囚禁(CoherentPopulationTrapping)CPT原理实现的原子钟，相对于传统原子钟省却了谐振腔，所以具有体积小、功耗低、启动快等优点，使得CPT原子钟更方便、更容易应用在各需要精确定时或者精确频率标准的领域。现有CPT原子钟，由于其频率准确度为5E-9，而只能作为二级频率标准，并且现有CPT原子钟在经过长时间工作后，其输出的频率会出现偏移(即，长期频率漂移)，导致CPT原子钟的频率准确度出现下降。所以现有CPT原子钟无法应用在对频率准确度要求相对较高的领域中，于是，如何提高CPT原子钟的频率准确度，并提高CPT原子钟长期的频率稳定度便成为了现阶段亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种调整CPT原子频率标准的方法及装置，用以解决现有技术中CPT原子频标的频率准确度低，CPT原子频标的长期频率稳定度低的问题。本申请实施例提供的一种调整CPT原子频率标准的方法，包括：CPT原子钟接收卫星的定时信息；根据所述定时信息，获得第一定时信号；所述CPT原子钟确定自身的第二定时信号；r>根据所述第一定时信号以及所述第二定时信号，获取所述CPT原子钟的频率偏差；所述CPT原子钟根据所述频率偏差，以及自身的时钟模型，调整所述CPT原子钟中吸收泡的磁场线圈的输入电流，使所述吸收泡内的原子基态的两个超精细能级的频率产生相应变化；根据所述两个超精细能级的频率变化，通过所述自适应调节环路调整所述CPT原子钟输出的CPT原子频率标准；判断调整后的CPT原子钟的频率偏差，是否满足预设条件；若满足，则不再调整所述CPT原子钟中吸收泡的磁场线圈的输入电流；若不满足，则根据调整后的CPT原子钟的频率偏差，以及所述时钟模型，继续调整所述磁场线圈的输入电流，直到CPT原子钟的频率偏差满足预设的条件为止。本申请实施例提供的一种调整CPT原子频率标准的装置，包括：自适应调节环路、控制芯片、吸收泡，以及缠绕在吸收泡上的磁场线圈，其中：控制芯片，用于接收卫星的定时信息，根据所述定时信息，获得第一定时信号，确定所述装置的第二定时信号，根据所述第一定时信号以及所述第二定时信号，获取所述CPT原子钟的频率偏差，根据所述频率偏差，以及自身的时钟模型，调整所述吸收泡的磁场线圈的输入电流，使所述吸收泡内的原子基态的两个超精细能级的频率产生相应变化；自适应调节环路，用于根据所述两个超精细能级的频率变化，调整所述装置输出的CPT原子频率标准，使所述控制芯片判断调整后输出的CPT原子频率标准对应的频率偏差，是否满足预设条件；若满足，则所述控制芯片不再调整所述CPT原子钟中吸收泡的磁场线圈的输入电流；若不满足，则所述控制芯片根据调整后的CPT原子钟的频率偏差，以及所述时钟模型，继续调整所述磁场线圈的输入电流，直到所述装置的频率偏差满足预设的条件为止。本申请实施例提供一种调整CPT原子频率标准的方法及装置，通过接收卫星的定时信息，获得第一定时信息，并与CPT原子钟自身的第二定时信息进行对比，确定CPT原子钟的频率偏差，即CPT原子钟输出的频率的偏差。之后根据该频率偏差，相应调整CPT原子钟内吸收泡的磁场线圈的输入电流，使CPT原子钟输出调整后的CPT原子频率标准。其中，当该频率偏差不满足预设的条件时，继续调整所述磁场线圈的输入电流，直到CPT原子钟的频率偏差满足预设的条件为止。由于卫星的定时信息的准确度很高，1脉冲秒(1PulsePerSecond，1PPS)定时信息的授时精度可达到20ns，所以根据卫星的定时信息来调整CPT原子钟输出的CPT原子频率标准，可以有效地提高CPT原子钟输出频率的准确度，并且由于调整是可以随时进行的，所以CPT原子频标的长期频率稳定度也可以得到保障。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种调整CPT原子频率标准的装置结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种调整CPT原子频率标准的装置结构的详细示意图；图3为本申请实施例提供的一种调整CPT原子频率标准的过程。具体实施方式本申请中通过接收卫星的第一定时信息，并以此为调整CPT原子钟输出频率的依据，通过不断调整CPT原子钟输出频率对应的第二定时信息与该卫星的第一定时信息的时间相位差(即，频率差)直到满足预设条件，使CPT原子钟输出的频率标准接近于卫星的第一定时信息对应的频率。通过本申请提供的方法，CPT原子钟可以利用卫星定时信息来优化自身输出的频率，并且由于CPT原子钟只要能够接收到卫星的定时信息，便可以优化调整自身的输出频率，所以可以长期保持输出的CPT原子频标的稳定度。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1为本申请实施例提供的一种调整CPT原子频率标准的装置结构示意图，包括：自适应调节环路101、控制芯片102、吸收泡103，以及缠绕在吸收泡上的磁场线圈104。自适应调节环路101，用于根据所述两个超精细能级的频率变化，调整所述装置输出的CPT原子频率标准，使所述控制芯片102判断调整后输出的CPT原子频率标准对应的频率偏差，是否满足预设条件；若满足，则所述控制芯片102不再调整吸收泡103的磁场线圈104的输入电流；若不满足，则所述控制芯片102根据调整后输出的CPT原子频率标准对应的频率偏差，以及所述时钟模型，继续调整所述磁场线圈的输入电流，直到所述装置输出的CPT原子频率标准对应的频率偏差满足预设的条件为止。控制芯片102，用于接收卫星的定时信息，根据所述定时信息，获得第一定时信号，确定所述装置的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调整CPT原子频率标准的方法，其特征在于，相干布局囚禁CPT原子钟中包含自适应调节环路，所述方法包括：CPT原子钟接收卫星的定时信息；根据所述定时信息，获得第一定时信号；所述CPT原子钟确定自身的第二定时信号；根据所述第一定时信号以及所述第二定时信号，获取所述CPT原子钟的频率偏差；所述CPT原子钟根据所述频率偏差，以及自身的时钟模型，调整所述CPT原子钟中吸收泡的磁场线圈的输入电流，使所述吸收泡内的原子基态的两个超精细能级的频率产生相应变化；根据所述两个超精细能级的频率变化，通过所述自适应调节环路调整所述CPT原子钟输出的频率；判断调整后的CPT原子钟的频率偏差，是否满足预设条件；若满足，则不再调整所述CPT原子钟中吸收泡的磁场线圈的输入电流；若不满足，则根据调整后的CPT原子钟的频率偏差，以及所述时钟模型，继续调整所述磁场线圈的输入电流，直到CPT原子钟的频率偏差满足预设的条件为止。

【技术特征摘要】
1.一种调整CPT原子频率标准的方法，其特征在于，相干布局囚禁CPT
原子钟中包含自适应调节环路，所述方法包括：
CPT原子钟接收卫星的定时信息；
根据所述定时信息，获得第一定时信号；
所述CPT原子钟确定自身的第二定时信号；
根据所述第一定时信号以及所述第二定时信号，获取所述CPT原子钟的
频率偏差；
所述CPT原子钟根据所述频率偏差，以及自身的时钟模型，调整所述CPT
原子钟中吸收泡的磁场线圈的输入电流，使所述吸收泡内的原子基态的两个超
精细能级的频率产生相应变化；
根据所述两个超精细能级的频率变化，通过所述自适应调节环路调整所述
CPT原子钟输出的频率；
判断调整后的CPT原子钟的频率偏差，是否满足预设条件；
若满足，则不再调整所述CPT原子钟中吸收泡的磁场线圈的输入电流；
若不满足，则根据调整后的CPT原子钟的频率偏差，以及所述时钟模型，
继续调整所述磁场线圈的输入电流，直到CPT原子钟的频率偏差满足预设的
条件为止。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收卫星的定时信息，具体
包括：
接收卫星的定时信息以及所述定时信息对应的状态信息；
根据所述定时信息，获得第一定时信号之前，所述方法还包括：
确定所述定时信息对应的状态信息为预设的状态信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定时信号为第一秒
脉冲PPS信号，所述第二定时信号为第二PPS信号；
根据所述第一定时信号以及所述第二定时信号，获取所述CPT原子钟的

\t频率偏差，具体包括：
确定所述第一定时信号和所述第二定时信号的相位差，作为时间间隔信
息；
根据所述时间间隔信息，获取所述CPT原子钟的频率偏差。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述时间间隔信息，获
取所述CPT原子钟的频率偏差，具体包括：
根据下述迭代信息中的至少一种，确定当前所述CPT原子钟的频率偏差
的估计值，将所述估计值作为当前CPT原子钟的频率偏差；
所述迭代信息包括：预设时间段内确定的每一个时间间隔信息、预设时间
段内各时间间隔信息的平均值、上一次确定的CPT原子钟的频率偏差的估计
值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述自适应调节环路调
整所述CPT原子钟输出的频率，具体包括：
通过所述自适应调节环路，调整所述CPT原子钟内激光器的输入电流的
大小和/或耦合在所述激光器的输入电流上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振伟，杨仁福，张旭，王暖让，赵环，陈星，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11