一种光电测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及原子频标领域，特别涉及一种光电测量装置。
【背景技术】
[0002]原子频标是提供标准频率和时间的设备。在原子光电探测过程中，为提高整机的信噪比，原子频标采用了光抽运的方法。但由于抽运光不是单色光，而是具有一定线宽和线性函数的多条光谱线的叠加，所以抽运光将会引起原子跃迀频率的移动，即光频移。
[0003]光频移与光强成正比，同时改变光源的温度将使整个光谱轮廓发生变化，不同光谱轮廓下光强变化会原子频标的贡献不同，因此在选择合适的光强之前，应该选择一个合适的光源温度，但目前还没有相应的实现装置。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种光电测量装置。所述技术方案如下:
[0005]本实用新型实施例提供了一种光电测量装置，所述光电测量装置包括光源、物理单元、光电检测单元、频率测量设备、数据采集设备、以及数据处理单元，所述物理单元、所述光电检测单元依次设置在所述光源产生光的输出光路上，所述频率测量设备分别与时钟参考源、所述光电检测单元、所述数据处理单元连接，所述数据采集设备分别与所述光源、所述光电检测单元、所述数据处理单元连接。
[0006]在本实用新型一种可能的实现方式中，所述频率测量设备为皮秒测量仪。
[0007]在本实用新型另一种可能的实现方式中，所述数据采集设备为数据采集和开关主机。
[0008]可选地，所述数据采集和开关主机为Agilent34970A。
[0009]在本实用新型又一种可能的实现方式中，所述物理单元包括集成滤光共振泡、微波腔、均匀磁场线圈、耦合环、以及磁屏，所述微波腔设置在所述磁屏中，所述耦合环设置在所述微波腔上，所述均匀磁场线圈绕所述微波腔设置，所述光电检测单元和所述集成滤光共振泡设置在所述微波腔中，所述集成滤光共振泡位于所述光源和所述光电检测单元的中间。
[0010]可选地，所述光源与所述集成滤光共振泡之间设置有中性滤光片。
[0011]优选地，所述中性滤光片为透明塑料片。
[0012]具体地，所述透明塑料片为聚碳酸酯片、聚甲基戊烯片、聚砜有机玻璃片、聚苯乙烯片中的一种。
[0013]在本实用新型又一种可能的实现方式中，所述光电检测单元包括至少一个光电池。
[0014]在本实用新型又一种可能的实现方式中，所述数据处理单元为个人计算机。
[0015]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0016]通过改变光源温度，测量原子频标的频率输出，找到温度对频率的拐点，从而选择合适的光源温度，减小光频移。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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。
[0018]图1是本实用新型实施例提供的一种光电测量装置的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型实施例提供的光频移-温度测试曲线的示意图；
[0020]图3是本实用新型实施例提供的光频移-光强测试曲线的示意图；
[0021 ]图4是本实用新型实施例提供的物理单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0023]实施例
[0024]本实用新型实施例提供了一种光电测量装置，参见图1，该光电测量装置包括光源
1、物理单元2、光电检测单元3、频率测量设备4、数据采集设备5、以及数据处理单元6，物理单元2、光电检测单元3依次设置在光源I产生光的输出光路上，频率测量设备4分别述光电检测单元3、数据处理单元6连接，数据采集设备5分别与光源1、光电检测单元3、数据处理单元6连接。
[0025]在实际应用中，改变光源温度，通过频率测量设备4测量原子频标的频率输出，数据采集设备5采集光源的温度，即可得到光频移-温度测试曲线，找到温度对频率的拐点，如图2所示。由图2可知，随着光源温度的改变，系统输出的频率会在I X 10—12/°C-4 X 10—n/°C内变化。需要指出的是，在光源控温环节中，实测温度的变化是很小的，其缩减因子在100左右，因此，在做“温度——频率”实验时，首先在大范围搜索温度对频率的拐点，例如温度变化步长为1°C，然后，在此温度点小范围内再搜索一次拐点。
[0026]同时，光强的稳定性对原子频标的稳定性指标有很大的影响，数据采集设备5除了采集光源的温度，还会同时采集原子频标的光电流，数据处理单元6将其转换为对应的光强，即可得到光频移-光强测试曲线，如图3所示。通常情况下，光强对频率的影响为I X 10—12/1%，即光强变化1%，则引起频率的变化为I X 10 —12。当然对于不同的系统，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原子频标也会有所不同。工作在零光强频移点的原子频标，光强对频率的影响就相当小(理想情况下光强变化不会引起频率的变化)。因此，一方面通过系统参数优化，减小光强变化对频移的影响，另一方面采取措施，对光强进行控制，使光源的光强稳定性满足原子频标的指标要求。
[0027]在本实施例的一种实现方式中，频率测量设备4可以为皮秒测量仪。
[0028]在本实施例的另一种实现方式中，数据采集设备5可以为数据采集和开关主机。
[0029]可选地，数据采集和开关主机可以为Agilent34970A，性能高、价格低。
[0030]在本实施例的又一种实现方式中，参见图4，物理单元2可以包括集成滤光共振泡21、微波腔22、均匀磁场线圈23、耦合环24、以及磁屏25，微波腔22设置在磁屏25中，耦合环24设置在微波腔22上，均匀磁场线圈23绕微波腔22设置，光电检测单元3和集成滤光共振泡21设置在微波腔22中，集成滤光共振泡21位于光源I和光电检测单元3的中间。
[0031]可选地，光源I与集成滤光共振泡21之间可以设置有中性滤光片，以在不宜改变光源的激励功率的情况下使光源发出的光衰减到所需光强，从而选择合适的光强。
[0032]优选地，中性滤光片可以为透明塑料片。透明塑料片比较薄，能够方便地设置在光源I与集成滤光共振泡21之间，而且透明塑料对光的衰减比较小，可以对光进行比较精细的调节。
[0033]具体地，透明塑料片可以为聚碳酸酯片、聚甲基戊烯片、聚砜有机玻璃片、聚苯乙烯片中的一种。采用常见透明材料，实现成本低。
[0034]在本实施例的又一种实现方式中，光电检测单元3可以包括至少一个光电池。
[00；35]在本实施例的又一种实现方式中，数据处理单元6可以为个人计算机(personalcomputer，简称PC)。
[0036]本实用新型实施例通过改变光源温度，测量原子频标的频率输出，找到温度对频率的拐点，从而选择合适的光源温度，减小光频移。
[0037]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种光电测量装置，其特征在于，所述光电测量装置包括光源、物理单元、光电检测单元、频率测量设备、数据采集设备、以及数据处理单元，所述物理单元、所述光电检测单元依次设置在所述光源产生光的输出光路上，所述频率测量设备分别与时钟参考源、所述光电检测单元、所述数据处理单元连接，所述数据采集设备分别与所述光源、所述光电检测单元、所述数据处理单元连接。2.根据权利要求1所述的光电测量装置，其特征在于，所述频率测量设备为皮秒测量仪。3.根据权利要求2所述的光电测量装置，其特征在于，所述数据采集设备为数据采集和开关主机。4.根据权利要求3所述的光电测量装置，其特征在于，所述数据采集和开关主机为Agilent34970Ao5.根据权利要求1-4任一项所述的光电测量装置，其特征在于，所述物理单元包括集成滤光共振泡、微波腔、均匀磁场线圈、耦合环、以及磁屏，所述微波腔设置在所述磁屏中，所述耦合环设置在所述微波腔上，所述均匀磁场线圈绕所述微波腔设置，所述光电检测单元和所述集成滤光共振泡设置在所述微波腔中，所述集成滤光共振泡位于所述光源和所述光电检测单元的中间。6.根据权利要求5所述的光电测量装置，其特征在于，所述光源与所述集成滤光共振泡之间设置有中性滤光片。7.根据权利要求6所述的光电测量装置，其特征在于，所述中性滤光片为透明塑料片。8.根据权利要求7所述的光电测量装置，其特征在于，所述透明塑料片为聚碳酸酯片、聚甲基戊烯片、聚砜有机玻璃片、聚苯乙烯片中的一种。9.根据权利要求1-4任一项所述的光电测量装置，其特征在于，所述光电检测单元包括至少一个光电池。10.根据权利要求1-4任一项所述的光电测量装置，其特征在于，所述数据处理单元为个人计算机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种光电测量装置，属于原子频标领域。所述光电测量装置包括光源、物理单元、光电检测单元、频率测量设备、数据采集设备、以及数据处理单元，所述物理单元、所述光电检测单元依次设置在所述光源产生光的输出光路上，所述频率测量设备分别与时钟参考源、所述光电检测单元、所述数据处理单元连接，所述数据采集设备分别与所述光源、所述光电检测单元、所述数据处理单元连接。本实用新型通过改变光源温度，测量原子频标的频率输出，找到温度对频率的拐点，从而选择合适的光源温度，减小光频移。
【IPC分类】G01D21/00
【公开号】CN205384044
【申请号】CN201521046089
【发明人】郑广, 付云飞
【申请人】江汉大学
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2015年12月15日