Квантовый стандарт частоты

) 4 Н 03 Ь 7/26 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН дис атеева,ндарсполь зовано в службе врем частот. Цель изобре долговременной стаб Устройство содержит минатор 1, селектив синхронный детектор частот 4, кварцевый ни и эталонных ния - повышени льности частот квантовыи дискр ый усилитель 2, 3, фильтр нижни енения условии экспл ого стандарта частот ации кван1 кп. азовыи ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) КВАНТОВЬЙ СТАНДАРТ ЧАСТ(57) Изобретение относится ктам частоты и времени и м,б,модулятор 6, умножитель частоты 7,генератор низкой частоты (ГНЧ) 8.Для достижения цели в устр-во введеныуправляемый аттенюатор 9, амплитудныймодулятор 10, селективный усилитель11, синхронный детектор 12, интегрирующее звено и ГНЧ 14, При выбореопределенных соотношений между сигналами частот по величине и формеспектр результирующего СВЧ-сигналаявляется симметричным и не приводитк сдвигам частоты и, следовательно,снижению точности квантового стандарта частоты, В то же время стабилизация СВЧ-сигнала по мощности приводитк улучшению долговременной стабильности частоты во всем диапазоне из- фИзобретение относится к стандартам частоты и времени и может быть использовано в службе времени и эталонных частот.Целью изобретения является повы 5 шение долговременной стабильности частоты.На чертеже изображена структурная электрическая схема квантового стан дарта частоты.Квантовый стандарт частоты содержит квантовый дискриминатор 1, первый селективный усилитель 2, первый синхронный детектор 3, фильтр 4 нижних частот (ФНЧ), кварцевый генератор 5, фазовый модулятор 6, умножитель 7 частоты, первый генератор 8 низкой частоты ( ГНЧ), управляемый аттенюатор 9, амплитудный модулятор 10, 20 второй селективный усилитель 11, второй синхронный детектор 12, интегрирующее звено 13 и второй ГНЧКвантовый стандарт частоты работает следующим образом, 25 Сигнал кварцевого генератор 5 модулируется в фазовом модуляторе 6частоты Ы, от ГНЧ 8, умножается вумножителе 7 частоты до значения частоты перехода квантового дискриминатора 1 и через управляемый аттенюатор 9 подается на амплитудный модуля-.тор 10, в котором осуществляетсяамплитудная модуляция СВЧ-сигналачастотой Я , отличной от ы С выхода амплитудного модулятора 1 О сигнал,модулированный по фазе и амплитуде,поступает в квантовый дискриминатор1, где осуществляется взаимодействие0с атомами вещества. На выходе квантового дискриминатора 1 с помощью селективных усилителей 2 и 11 выделяютсясигналы с частотами И,и ц , которые используются для подстройки соот 45ветственно частоты и мощности сигнала возбуждения квантового дискриминатора 1. Сигнал частоты Ы, с выходаселективного усилителя 2 поступаетна первый синхронный детектор 3, навторой вход которого поступает сигналчастоты Ы с ГНЧ 8, а на выходе получается сигнал, пропорциональныйрасстройке между частотой квантовогодискриминатора 1 и кварцевого генератора 5. Этот сигнал через ФНЧ 4 поступает на управляющий вход кварцевого генератора 5 и корректирует егочастоту,Сигнал с выхода второго селективного усилителя 11, настроенного на частоту Я, поступает на второй синхронный детектор 12, на второй вход которого поступает сигнал частоты а, с генератора ГНЧ 14, а на выхо-, де получается сигнал, пропорциональный отклонению мощности СВЧ-сигнала от оптимальной, Этот сигнал через интегрирующее звено 13 поступает на управляющий вход управляемого аттенюатора 9 и изменяет его затухание таким образом, чтобы мощность сигнала накачки была оптимальной, При настройке на вершину характеристики амплитуды выходного сигнала от мощности накачки сигнал частоты Я будет минимальным, а вторая гармоника частоты Ы максимальна, что можно использовать для контроля настройки аттенюатора на оптимальное значение мощности накачки, так же, как в случае с второй гармоникой частоты Я, при настройке кварцевого генератора на вершину спектральной линии квантового дискриминатора.При выборе определенных соотношений между сигналами частот И, и ц по величине и форме спектр результирующего СВЧ-сигнала является симметричным и не приводит к сдвигам частоты, а следовательно, снижению точности квантового стандарта частоты, В то же время стабилизация СВЧ- сигнала по мощности приводит к улучшению долговременной стабильностичастоты во всем диапазоне изменения условий эксплуатации квантового стандарта чвстоты,Формула изобретенияКвантовый стандарт частоты, содержащий соединенные последовательно квантовый дискриминатор, первый селективный усилитель, первый синхронный детектор, фильтр нижних частот, кварцевый генератор, фазовый модулятор и умножитель частоты, а также первый генератор низкой частоты, выход которого подключен к вторым входам фазового модулятора и первого синхронного детектора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния долговременной стабильности частоты в него введены между выходом чмножителя частоты и входом квантового дискриминатора последовательно1406791 Составитель А.КабановТехред М,Дидык Корректор Г,Решетник Редактор Е. Копча Тираж 928 ПодписноеВ 11 ИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 3207/54 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 соединенные управляемый аттенюатор и амплитудный модулятор, а между выходом квантового дискриминатора и управляющим входом управляемого5 аттенюатора - последовательно соединенные второй селективный усилитель,второй синхронный детектор и интегрирующее звено, а также второй генератор низкой частоты, выход которогосоединен с вторыми входами амплитудного модулятора и второго синхронногодетектора,