1.基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,包括:
电源模块,用于将外界输入电源转换为内部模块所需的电源电压,以及将数字地和模拟地分开,以分开提供数字电源和模拟电源;所述内部模块为与所述电源模块连接的模块;
荧光信号转换模块,与所述电源模块连接,用于将原子束管内由激光诱导产生的荧光信号转换为电压信号;所述电压信号包括一路直流电压信号和至少一路交流电压信号;
数字运算模块,与所述电源模块和所述荧光信号转换模块连接,用于由所述电压信号生成纠偏信号;
纠偏信号输出模块,与所述电源模块和所述数字运算模块连接,用于输出所述纠偏信号,以控制压控晶振的输出频率。
2.根据权利要求1所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,所述电源模块包括:
直流电源输入模块,用于连接外界输入电源,以提供+24v的电源电压;
第一dc变换模块,与所述直流电源输入模块连接,用于对所述+24v的电源电压进行转换,以输出第一路电源;所述第一路电源为+12v的模拟电源;
第二dc变换模块,与所述直流电源输入模块连接,用于对所述+24v的电源电压进行转换,以输出+5v的电压信号;
第三dc变换模块,与所述第二dc变换模块连接,用于对所述+5v的电压信号进行转换,以输出第二路电源;所述第二路电源包括+5v的数字电源和+3.3v的数字电源;
第四dc变换模块,与所述第二dc变换模块连接,用于对所述+5v的电压信号进行转换,以输出第三路电源;所述第三路电源为-5v的模拟电源;
第五dc变换模块,与所述第二dc变换模块连接,用于对所述+5v的电压信号进行转换,以输出第四路电源;所述第四路电源包括+5v的模拟电源和+3.3v的模拟电源。
3.根据权利要求2所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,
所述直流电源输入模块包括ao4423芯片和1812l075芯片;所述ao4423芯片的5引脚连接外界输入电源,所述ao4423芯片的5引脚与4引脚之间连接阻容滤波网络,所述ao4423芯片的1引脚作为输出端连接所述1812l075芯片的1引脚,所述1812l075芯片的2引脚用于提供+24v的电源电压;
所述第一dc变换模块包括第一tps7a49芯片;所述第一tps7a49芯片的8引脚连接所述+24v的电源电压,所述第一tps7a49芯片的1引脚输出+12v的模拟电压,所述第一tps7a49芯片的1引脚和2引脚之间连接配置电路;
所述第二dc变换模块包括tps54160adgq芯片;所述tps54160adgq芯片的2引脚连接所述+24v的电源电压,所述tps54160adgq芯片的7引脚、8引脚及10引脚之间设定的电阻电容使得所述tps54160adgq芯片的10引脚输出+5v的电压信号;
第三dc变换模块包括b0505xt-1wr芯片和tps7333qd芯片;所述b0505xt-1wr芯片的2引脚连接所述+5v的电压信号;所述b0505xt-1wr芯片的5引脚输出+5v的数字电源;所述b0505xt-1wr芯片的5引脚作为输出端连接所述tps7333qd芯片的4引脚,所述tps7333qd芯片的5引脚输出+3.3v的数字电源;
第四dc变换模块包括lm2664芯片和tps7a30芯片;所述lm2664芯片的5引脚连接所述+5v的电压信号,所述lm2664芯片的2引脚输出一个负电压,所述lm2664芯片的2引脚作为输出端连接所述tps7a30芯片的8引脚,所述tps7a30芯片的1引脚输出-5v的模拟电源;
第五dc变换模块包括第二tps7a49芯片和tps793芯片;所述第二tps7a49芯片的8引脚连接所述+5v的电压信号,所述第二tps7a49芯片的1引脚、2引脚与4引脚间设定的电阻电容使得所述第二tps7a49芯片的1引脚输出+5v的模拟电源;所述第二tps7a49芯片的1引脚作为输出端连接所述tps793芯片的1引脚,所述tps793芯片的5引脚输出+3.3v的模拟电源。
4.根据权利要求1所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,所述荧光信号转换模块,具体包括:
光电转换器,用于将原子束管内由激光诱导产生的荧光信号转换为荧光电流信号;
前置放大器,用于将所述荧光电流信号转换为一路直流电压信号和至少一路交流电压信号。
5.根据权利要求4所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,所述前置放大器,具体包括:
流压转换放大器,用于将所述荧光电流信号转换为荧光电压信号;
反相放大器,与所述流压转换放大器连接,用于对所述荧光电压信号进行反相、放大和消除偏置;
消偏置电压生成器,与所述反相放大器连接,用于为所述反相放大器提供消偏置电压;
直流通路,与所述反相放大器连接,用于对所述反相放大器输出的信号进行直流放大和低通滤波,以向所述数字运算模块提供直流电压信号;
交流通路,与所述反相放大器连接,用于对所述反相放大器输出的信号进行交流放大和高通滤波,以向所述数字运算模块提供交流电压信号。
6.根据权利要求1所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,所述数字运算模块,具体包括:
模拟开关,与所述荧光信号转换模块连接,用于对所述直流电压信号和所述交流电压信号分时;
模数转换器,与所述模拟开关连接,用于对通过所述模拟开关输入的直流电压信号和交流电压信号分别进行模数转换,得到数字直流信号和数字交流信号;
arm控制器,通过磁耦合器与所述模数转换器连接,用于根据所述数字直流信号和所述数字交流信号生成纠偏信号。
7.根据权利要求1所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,所述纠偏信号输出模块,具体包括:
数模转换器,与所述数字运算模块连接,用于对所述纠偏信号进行数模转换,得到纠偏模拟信号;
输出信号调理电路,与所述数模转换器连接,用于对所述纠偏模拟信号放大,以控制压控晶振的输出频率。
8.根据权利要求5所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,
所述流压转换放大器为opa124芯片;
所述反相放大器为第一op27芯片;
所述消偏置电压生成器包括lt1027芯片和第二op27芯片;所述lt1027芯片用于提供正消偏置电压;所述第二op27芯片与所述lt1027芯片连接,所述第二op27芯片用于使所述正消偏置电压反相,以提供负消偏置电压;
所述直流通路为第一op184芯片;
所述交流通路包括级联的第一op284芯片和第二op284芯片。
9.根据权利要求6所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,
所述模拟开关为adg704芯片;
所述模数转换器为ad7685芯片;
所述arm控制器包括stm32f405芯片、第一sn74ahc1g09芯片和第二sn74ahc1g09芯片;所述stm32f405芯片的8引脚与所述第一sn74ahc1g09芯片的1引脚连接,所述stm32f405芯片的5引脚与第二sn74ahc1g09芯片的4引脚连接。
10.根据权利要求7所述的基于激光诱导荧光信号的束型原子钟频率锁定装置,其特征在于,
所述数模转换器为ad5663芯片;所述输出信号调理电路为第二op184芯片。