一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统的制作方法

技术特征：

1.一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，其特征在于：在垂直腔表面激光器(1)光出射方向依次设置有压控相位延迟片(2)和检偏器(3)，检偏器(3)光出射方向设置有微波腔筒(6)，微波腔筒(6)光出射方向设置有光探测器(12)，微波腔筒(6)靠近垂直腔表面激光器(1)一侧的内壁上同轴设置有微型环隙腔(4)，微型环隙腔(4)内部同轴设置有铷气室(5)，微波腔筒(6)外壁上设置有亥姆赫兹线圈(7)，微波腔筒(6)靠近光探测器(12)一侧设置有端盖(8)，端盖(8)内侧壁上设置有天线(10)，天线(10)通过伸出端盖(8)的铜轴线(11)馈入微波信号，端盖(8)外圆周面上设置有加热丝(9)。

2.根据权利要求1所述的一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，其特征在于所述的微型环隙腔(4)为：上环隙腔腔体和下环隙腔腔体关于微波腔筒(6)的中心线对称设置于微波腔筒(6)的内壁上，上环隙腔腔体由微型环隙腔极片(4-2)和微型环隙腔环片(4-1)连为一体构成，微型环隙腔环片(4-1)为u形结构，u形结构的两臂垂直设置于微型环隙腔极片(4-2)上，微型环隙腔极片(4-2)长度方向上设置有至少2组微型环隙腔环片(4-1)。

3.根据权利要求2所述的一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，其特征在于：所述的上环隙腔腔体和下环隙腔腔体之间的间距(l1)为1mm，相邻微型环隙腔环片(4-1)之间的距离(l2)为4.5mm，u形结构的两臂之间的距离(l4)为10mm，上环隙腔腔体和下环隙腔腔体两u形结构底部距离(l3)为10mm。

4.根据权利要求3所述的一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，其特征在于：所述的微型环隙腔(4)的谐振频率为6.835ghz，谐振模式为类te011模式，方向因子为0.6。

5.根据权利要求1所述的一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，其特征在于：所述的微波腔筒(6)为一端开口的中空圆柱形结构，圆柱形结构底部中心位置加工有透光孔，孔径为6mm，圆柱形结构外壁上加工有线圈安装槽。

6.根据权利要求1所述的一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，其特征在于：所述的端盖(8)的厚度为4mm，端盖(8)中心位置加工有透光孔，孔径为6mm。

7.根据权利要求1所述的一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，其特征在于：所述的亥姆赫兹线圈(7)的磁场大小为1.5μt。

8.根据权利要求1所述的一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，其特征在于：所述的铷气室(5)为中空正方体结构，正方体尺寸为10mm×10mm×10mm，铷气室(5)内部充有铷金属原子和混合缓冲气体，混合缓冲气体ar/n2＝1.3。

技术总结
一种微型脉冲激光抽运铷钟物理系统，在垂直腔表面激光器光出射方向依次设置有压控相位延迟片和检偏器、微波腔筒、光探测器，微波腔筒靠近垂直腔表面激光器一侧的内壁上同轴设置有微型环隙腔，微型环隙腔内部同轴设置有铷气室，微波腔筒外壁上设置有亥姆赫兹线圈，微波腔筒靠近光探测器一侧设置有端盖，端盖内侧壁上设置有天线，天线通过伸出端盖的铜轴线馈入微波信号，端盖外圆周面上设置有加热丝，本系统采用脉冲激光抽运铷钟方案，避免了传统微型原子钟存在的态泄露、光频移大等问题，有助于提高微型原子钟的频率稳定性能，光开关由压控相位延迟片和检偏器组成，具有功耗低、体积小、重量轻、结构简单、引入噪声低和结构稳健等优点。

技术研发人员：云恩学;郝强;李青林;张首刚
受保护的技术使用者：中国科学院国家授时中心
技术研发日：2020.06.15
技术公布日：2020.11.27