光谱轮廓修正系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于技术领域，特别涉及一种光谱轮廓修正系统。
【背景技术】
[0002]在实际的铷原子频标中，抽运光并不是单色光，而是具有一定线宽和线型函数的多条光谱线的叠加。抽运光光谱线型函数范围内有一部分频率分量产生正光频移，另一部分频率分量产生负光频移。这种非单色光引起的O — O跃迀的频移是许多个单色光引起的频移的叠加。因此，对铷原子频标来讲，保持抽运光的光谱线型及光强不变，对减小光频移对频标老化漂移的影响是很重要的。鉴于此，如何提出一种消除光频移的系统，是本实用新型继续解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种光谱轮廓修正系统，解决了或部分解决了现有技术中的上述技术问题。
[0004]依据本实用新型的一个方面，提供了一种光谱轮廓修正系统，包括:光谱灯，用于产生抽运光;谐振腔，置于所述抽运光的光路中，以接收所述抽运光;滤光片，固定于所述光谱灯和所述谐振腔之间，以使所述滤光片对所述光路中的抽运光进行滤光处理;集成滤光共振泡和光电池，所述集成滤光共振泡和所述光电池均置于所述谐振腔中；微波探寻信号产生电路，与所述谐振腔连接;微处理器，分别与所述光谱灯、所述光电池和所述微波探寻信号产生电路连接。
[0005]可选的，还包括:第一恒温控制模块，所述第一恒温控制模块与所述光谱灯连接。
[0006]可选的，还包括:第二恒温控制模块，所述第二恒温控制模块与所述集成滤光共振泡连接。
[0007]有益效果:
[0008]本实用新型提供的一种光谱轮廓修正系统，通过将谐振腔置于所述抽运光的光路中，以接收所述抽运光;且滤光片固定于所述光谱灯和所述谐振腔之间，以使所述滤光片对所述光路中的抽运光进行滤光处理；同时，所述集成滤光共振泡和所述光电池均置于所述谐振腔中；微波探寻信号产生电路，与所述谐振腔连接;微处理器，分别与所述光谱灯、所述光电池和所述微波探寻信号产生电路连接。有效的实现了对光频移的消除，具有结构简单适用性广的特点。
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本实用新型实施例提供的光谱轮廓修正系统的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型实施例提供的用于消除光频移的方法的流程示意图；
[0012]图3为本实用新型实施例提供的用于消除光频移的装置的流程示意图；
[0013]图4为本实用新型实施例中集成滤光共振泡温度与差频的线性关系示意图；
[0014]图5为本实用新型实施例中时序过程示意图；
[0015]图6为本实用新型实施例中脉冲抽运光产生原理示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本实用新型实施例所提及的A和/或B，表示了 A和B、A或B两种情况，描述了 A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示:只包括A不包括B;只包括B不包括A;包括A与B。
[0017]同时，本实用新型实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本实用新型实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本实用新型。
[0018]请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种光谱轮廓修正系统，包括:光谱灯101，用于产生抽运光;谐振腔102，置于所述抽运光的光路中，以接收所述抽运光;滤光片103，固定于所述光谱灯101和所述谐振腔102之间，以使所述滤光片103对所述光路中的抽运光进行滤光处理;集成滤光共振泡104和光电池105，所述集成滤光共振泡104和所述光电池105均置于所述谐振腔102中；微波探寻信号产生电路106，与所述谐振腔102连接;微处理器107，分别与所述光谱灯101、所述光电池105和所述微波探寻信号产生电路106连接。
[0019]具体而言，一台调整好的铷原子频标，其量子物理部分的光频移可以调到零，这样它的频率对抽运光强的微小变化就不敏感了。但是，实际上光频移的大小不但与照射到吸收泡上的抽运光强成正比，而且与照射到吸收泡上的抽运光光谱线的线形函数关系非常密切:抽运光光谱线线形函数范围内有一部分频率分量产生正光频移，另一部分频率分量产生负光频移。所谓调整到零光频移，实际上仅仅意味着抽运光光谱线形函数范围内的各部分频率分量引起的光频移的总和为零。所以总光频移为零实际上是正和负两个大光频移量相加的结果。
[0020]在这种条件下，如果抽运光光强发生变化而光谱线的线形函数不发生变化，则仍可保持光频移为零，但如果光谱线的线形函数发生微小的变化，很容易导致总光频移不为零。而铷光谱灯在长期工作中，不担抽运光光强会发生微小的变化，而且抽运光光谱线形函数也会发生微小的变化。光谱灯在长期的工作中，由于其工作状态的变化，灯泡内部87Rb的消耗等因素，光强发生变化，影响频标的稳定性指标。通过实验，可找到整机输出频率对光强不敏感的参数点。我们将光强的选择与集成滤光共振泡的温度选择结合在一起考虑，选择适当的泡温使光频移减到最小。实验时选择不同的光强下，通过改变集成滤光共振泡的温度，测量整机频率的输出，得到我们需要的零光强频移泡温。
[0021]在本实用新型实施例中，请继续参阅图4所示，其中，横坐标为集成滤光共振泡的温度，纵坐标为差频值。从图中可以看出，当集成滤光共振泡温度选择在T = TO时整机输出频率与谱灯光强I无关，TO即零光强频移的泡温。准确地说，改变光强所测得的整机频率曲线不可能完全交于一点，往往是交于一个小的三角形区域，因此并不能完全消除光频移对稳定度的影响。在选择了最佳的集成滤光共振泡温度的情况下，光强对频率的影响可以做至IJI X 1 -12/1 %，即光强变化I %，则引起频率的变化为I X 1 -12。当然对于不同的铷钟系统，光强对频率的影响程度有所不同，对于工作在不同状态的同一系统也会有所不同。由图4可知，对于大小不同、光谱线型相同的抽运光，腔温的变化引起的差频值变化是不一样的，在图中70%光强曲线的斜率要比100 %光强曲线的斜率小，即对于70 %光强，当腔温变化时引起的频移要比100%光强时小。假如光强的选择再进一步减小(如50%光强，30%光强…)，照图中的趋势，会得到更佳的斜率光强，但是由于要考