芯片級原子鐘激光調(diào)制及CPT信號解調(diào)研究.pdf

1、隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各行各業(yè)對原子鐘的精度要求越來越高,目前原子鐘的研究主要集中在兩方面:一方面專注于原子鐘的準(zhǔn)確度和頻率穩(wěn)定度;另一方面是原子鐘的微型化。而芯片級CPT原子種的出現(xiàn),滿足了以上兩方面的需求,可以更好的發(fā)揮原子鐘的便攜性。系統(tǒng)的硬件部分主要包括物理封裝、鎖相環(huán)電路、小信號放大電路、信號采集電路和主控電路。軟件部分則包括溫控補(bǔ)償、信號調(diào)制解調(diào)、控制芯片數(shù)據(jù)的處理及通信。軟件平臺基于MSP430的IAR Embedd

2、ed Workbench5.3 Evaluation的開發(fā)環(huán)境,用戶通過JTAG實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與微控制器的通信。此外,可通過上位機(jī)界面實(shí)時觀察數(shù)據(jù)采集的結(jié)果,并確定原子鐘的當(dāng)前狀態(tài)。
　　本文主要研究激光器調(diào)制和CPT信號解調(diào),分別通過對激光器信號、微波信號的調(diào)制解調(diào)實(shí)現(xiàn)了激光器頻率、微波頻率的鎖定。在此基礎(chǔ)上,將其與溫控伺服環(huán)路、鎖相環(huán)環(huán)路、物理封裝模塊整合成完整的CPT原子鐘原理樣機(jī)。該樣機(jī)經(jīng)測試,其在1s穩(wěn)定度優(yōu)于5.356×1