铯原子频率标准比对方法研究

由中国计量科学研究院为主导实验室的全国铯原子频率标准比对于2012年完成，传递标准为一台铷原子频率标准，参比实验室9家，8家比对结果为满意。介绍了比对的基本情况、技术方案，研究了比对方法及不确定度的评定方法，提出了时间频率比对的特殊性，分析了比对结果。

磁选态铯原子频率标准技术研制进展

磁选态铯原子频率标准作为精密的守时与时间频率计量仪器设备已经实现了国产化和批量应用。介绍了国产磁选态铯原子频率标准的关键技术,包括准直器、单束磁选态束光学、电子倍增器、低噪声微波源和数字伺服控制。进一步,针对不同应用场景,开发了守时型、轻量化、星载铯原子频率标准产品,实现了磁选态铯原子频率标准的自主可控。

采用铯束管荧光稳频技术的小型光抽运铯原子频率标准

对于小型光抽运铯原子频率标准来说,激光稳频参考源的稳定性决定了激光系统的频率稳定性,进而决定了整机的频率稳定度指标。激光稳频可以采用饱和吸收稳频和铯束管荧光稳频两种方案。经对比了采用这两种激光稳频方式的整机指标,取得了初步的结果:与采用饱和吸收稳频相比,采用铯束管荧光稳频后,整机的短期稳定度指标没有明显恶化,长期稳定度指标有了明显提升,3.21E-14/100000s,1.13E-14/400000s,未出现闪变平台,仍在继续测试中。结果显示,铯束管荧光稳频技术应用光抽运小型铯原子频率标准,具有提高整机长期稳定度指标和增强环境适应性的潜力。

铯束原子频率标准装置测量不确定度的分析

时间计量已经广泛地用于现代科学技术的各个方面,并且用于对其它物理量的间接测量之中,因而作为时间频率量值传递系统中的一级频标——铯束原子频率标准不确定度分析就显的尤为重要。本文介绍了用铯束原子频率标准装置测量不确定度的评定过程,并给出了计算过程及表达方式。

光抽运铯束频率标准中散射光光频移的测量

介绍了光抽运铯束管的光频移测量的原理和结果，并对结果进行了简要的分析，估算了射入Ramsey腔的相应光强。产生散射光光频移的原因是抽运光和检测光通过漫反射进入微波腔的漂移区与铯原子相互作用所致。

基于频差倍增法的频率标准装置建模与分析

在航天测控及广电电力领域,为了保证时间和频率统一,需要对时统的铷钟及髙稳晶振等设备进行高精度频率测量。采用了一种以铯原子频率标准为参考,基于频差倍增法构建的频率标准装置,根据频差倍增法测量原理,推导了测量铷钟及髙稳晶振过程中数据影响因素的数学模型,在此基础上,通过对测量影响因素的分析及实测数据计算,对装置的测量不确定度进行了分析和评定。评定结果表明,标准装置符合铷钟及髙稳晶振的检定规程要求,能够确保测量结果准确可靠。

微波泄漏对光抽运铯束频标准确度影响的分析

微波泄漏是影响光抽运铯原子钟准确度的主要因素之一.傅里叶变换分析法是分析其影响的主要手段,但该方法只能用来分析有效原子速度分布很窄的情况.通过分析和计算,推导出频移随漏场的位置、相位和幅度变化的关系式.计算和分析的结果表明,漏场引起频移大小和漂移区的长度、输入微波功率值和漏场的相位、强度和位置等有关.所得的结果和用傅里叶变换方法分析所得的结果是一致的,分析的方法不受原子有效速度限制.

光抽运铯原子束频标的二级多普勒频移研究

结合光抽运铯束频标的具体结构,论证了用余弦傅里叶逆变换的方法推导原子速度分布的可行性;用该理论对实验系统测量的Ramsey花样进行了分析,得到铯束管中有效原子真实的速度分布,该速度分布与铯束管的具体结构对速度的要求相一致;通过速度分布精确计算了影响光抽运铯束频标准确度的重要因素——二级多普勒频移,其大小为-3．5×10-13。

晶体振荡器频率校准结果的不确定度评定

晶体振荡器作为电子测量仪器内的时间频率标准,其技术指标,特别是频率准确度直接影响这些电子测量仪器的计量性能。本文介绍了用铯原子频率标准装置校准晶体振荡器频率准确度的不确定度评定过程,给出了计算过程及表达方式。