全光纤激光器中光栅作为腔镜的特点研究

选用介质膜作谐振腔镜,光纤激光器就缺乏有效的选频机制,使得输出激光线宽较宽,纵模频率和输出功率不够稳定;而光纤光栅作为激光器的谐振腔镜,可以得到稳定的窄线宽激光输出.通过对光纤光栅的形成机理和布拉格光栅选频原理分析,得到双布拉格光纤光栅线型谐振腔的理论.光纤光栅谐振腔的长度与光纤光栅中心波长满足S=(2m-1)λmax...     

光学谐振腔反射特性的光外差探测

本文叙述了用位相调制光外差技术探测光学谐振腔反射特性的原理及实验结果。讨论了将该技术用于激光稳频技术时,光学谐振腔长度的计算方法。     

光学谐振腔反射特性的光外差探测

本文叙述了用位相调制光外差技术探测光学谐振腔反射特性的原理及实验结果。讨论了将该技术用于激光稳频技术时,光学谐振腔长度的计算方法。     

Nd:YAG微片激光力传感器横截面上的频差分布

针对谐振腔内含有圆盘形应力双折射元件的平平腔Nd:YAG微片激光力传感器,依据较成熟的光弹性理论,研究了对径加力情况下整个腔内应力双折射圆盘横截面上各点对应的激光频差分布特性,并给出了相应的激光频差计算公式.激光频差的实验测量结果与数值模拟结果基本一致.本研究为大幅提高其传感灵敏度提供可能,也为计算激光照射位置偏离圆盘圆心(或其他目标)时的传感灵敏度及误差提供依据,为发展基于腔内应力双折射效应及不同激光照射位置的新型小加力、大频差可调谐双频激光器开辟了新途径.     

囚禁离子频标的频率综合器

首先介绍了离子囚禁技术，在分析Ｙｂ＋离子频标原理的基础上提出了囚禁离子频标频率综合器的特殊要求，然后叙述了这种频率综合器的设计方案。该方案采用数字锁相环路，使电路十分简单且工作可靠，又不会给频标带来电子线路上的温度系数。     

原子频标光纤长距离传递的稳定度损失分析

为研究利用长距离光纤链路进行原子频标传递遭受的稳定度损失,建模分析了光纤传输系统中强度噪声、色散和温度对光纤频标传递系统的影响。分析结果表明,除强度噪声外,其他因素的影响大小均与频标频率值无关;气温导致光纤链路长度的变化是劣化长期稳定度的主要因素,必须利用数十纳秒范围的高分辨率时延补偿才能保证频标的无损传递;激光器的频率噪声和光纤色散的综合作用会劣化频标传递的中短期稳定度,但可以通过色散控制与补偿技术抑制消除其影响;强度噪声是影响原子频标短期稳定度的主要因素,对于10 MHz的频标信号而言,接收端信噪比在110 dB以上才能保证原子频标秒稳定度损失优于10-13/s。     

一种铷频标的日频率漂移率测量装置的设计

针对铷频标日频率漂移率的指标测试要求,采用时差法设计了铷频标日频率漂移率测量装置。该装置选用M68HC08做为控制电路CPU,设计了分频、脉冲整形电路,可将参考频率源和被测铷频标的5 MHz或10 MHz正弦信号分频整形为标准1PPS信号。装置通过RS232接口将测量的时差数据送至控制计算机并通过软件计算测量结果。实验结果表明,该装置自动化程度高、工作稳定、测量精度高,实现了对8台以内铷频标同时进行日频率漂移率测量,可满足计量测试部门对多台铷频标同时进行自动测试的需求。     

强定向圆环背射天线的设计与实现

以圆环天线作为馈源,开口谐振腔作为反射体,设计了一款工作频段为2 GHz的强定向圆环背射天线.对该款天线的输入阻抗进行了匹配,并进行了性能研究和实验测试,得到了具有增益高、前后比大、旁瓣电平较低、频带宽、馈电方便等优点的实用天线.     

微波铁氧体有效线宽△H_(eff)的测量

本文提出采用反射式样品腔作为稳频腔，通过测试腔的谐振频率和反射系数求出有效线宽△Ｈｅｆｆ。将谐振腔的品质因数Ｑ０提高，和使谐振腔接近临介耦合以及适当加大样品体积，可以测试低损耗铁氧体样品的非共振区有效线宽。 讨论了微波场为非严格园偏振场时对测量有效线宽△Ｈｅｆｆ的影响。     

微波铁氧体有效线宽△H_(eff)的测量

本文提出采用反射式样品腔作为稳频腔,通过测试腔的谐振频率和反射系数求出有效线宽△H_(eff)。将谐振腔的品质因数Qo提高,和使谐振腔接近临介耦合以及适当加大样品体积,可以测试低损耗铁氧体样品的非共振区有效线宽。 讨论了微波场为非严格园偏振场时对测量有效线宽△H_(eff)的影响。     

脉冲微波式氢原子钟初步结果

通过向原子钟微波腔内导入相干的脉冲微波信号,同时设置适当的脉冲信号参数,可以激发原子共振跃迁的Ramsey条纹,利用其中心条纹作为钟跃迁可以极大地压缩原子钟的谱线宽度,有望提高原子钟的电性能指标.该项技术已经在pop铷钟上得到应用,成功压缩了铷原子的共振谱线线宽.中国科学院上海天文台在被动型氢原子钟物理系统的基础上,开展了氢原子微波脉冲激励技术的研究,设计了微波脉冲扫频电路,目前已经初步观测到氢原子的Ramsey条纹,从而证明了该项技术用于氢原子钟的可行性.计划优化系统和微波信号参数,从而进一步压缩原子线宽.同时设计完善的伺服电路,实现原子钟的环路锁定,形成脉冲微波式氢原子钟,并测试和优化了整机性能指标.     

提高_87_Rb激射器长稳性能的一种综合方法

为了提高~(87)Rb激射器的长期频率稳定度,本文提出利用若干技术来综合地解决这一问题的方法,包括使用真空涂层隔离贮存泡技术、光抽运和微波共振分离技术、注入微波信号以自动调谐微波谐振腔频率技术以及信号反馈增强谐振腔的品质因子Q的技术.     

Optical clocks based on stimulated emission radiation

Atomic clocks operating at microwave region,are divided into two categories according to the mode of operation,namely the passive mode,in which the standard frequency of a clock signal is locked on to a very narrow atomic spectral line such as in cesium beam and     

Room-temperature solid-state maser

The invention of the laser has resulted in many innovations, and the device has become ubiquitous. However, the maser, which amplifies microwave radiation rather than visible light, has not had as large an impact, despite being instrumental in the laser's birth. The maser's relative obscurity has mainly been due to the inconvenience of the operating conditions needed for its various realizations: atomic and free-electron masers require vacuum chambers and pumping; and solid-state masers, although they excel as low-noise amplifiers and are occasionally incorporated in ultrastable oscillators, typically require cryogenic refrigeration. Most realizations of masers also require strong magnets, magnetic shielding or both. Overcoming these various obstacles would pave the way for improvements such as more-sensitive chemical assays, more-precise determinations of biomolecular structure and function, and more-accurate medical diagnostics (including tomography) based on enhanced magnetic resonance spectrometers incorporating maser amplifiers and oscillators. Here we report the experimental demonstration of a solid-state maser operating at room temperature in pulsed mode. It works on a laboratory bench, in air, in the terrestrial magnetic field and amplifies at around 1.45 gigahertz. In contrast to the cryogenic ruby maser, in our maser the gain medium is an organic mixed molecular crystal, p-terphenyl doped with pentacene, the latter being photo-excited by yellow light. The maser's pumping mechanism exploits spin-selective molecular intersystem crossing into pentacene's triplet ground state. When configured as an oscillator, the solid-state maser's measured output power of around -10 decibel milliwatts is approximately 100 million times greater than that of an atomic hydrogen maser, which oscillates at a similar frequency (about 1.42 gigahertz). By exploiting the high levels of spin polarization readily generated by intersystem crossing in photo-excited pentacene and other aromatic molecules, this new type of maser seems to be capable of amplifying with a residual noise temperature far below room temperature.     

被动型氢原子钟储存泡口原子分布计算及应用

为了获得被动型氢原子钟高、低能态氢原子经四极磁选态器偏转后在储存泡口的分布规律,建立了更加贴近实际情况的分布模型.利用统计学方法,一定温度下的氢原子出射速度采用麦克斯韦分布,出射角度近似采用均匀分布,并结合氢原子在四极磁选态系统中的运动规律,通过数值计算得到了距四极磁选态器出口一定距离处高、低能态氢原子的三维分布密度.应用该分布模型,计算得到收集高能态氢原子的泡口优化半径与聚焦距离之间的关系,为储存泡的加工和聚焦距离的设计提供了依据,可以使得高能态原子被最大程度聚集,低能态原子被偏离,从而提高谐振腔内跃迁信号的功率.     

微波谐振腔法测纱线混纺比

为了探索新的测量混纺比的方法,选择微波检测法。本文讨论高聚物纤维材料在谐振腔微波场中的反应和作用。主要工作是应用具有特定工作模式的谐振腔,确定混纺纱线试样的纵向介电性质,再根据介电性质和混纺组份的关系确定混纺比。在自行设置的检测系统上进行一系列实验并获得相应的结果。     

北斗导航卫星氢原子钟性能分析评估

星载原子钟是导航卫星最重要的载荷之一,负责星上时间基准的产生和维持.我国北斗三号导航试验卫星首次配置了23 kg级被动型星载氢原子钟,验证了氢原子钟的空间环境适应性和在轨性能,实现在轨运行误差小于1 ns/d.在北斗三号全球导航卫星系统中,氢原子钟已作为主钟应用至GEO,IGSO和MEO三类导航卫星,对系统的运行发挥至关重要的作用.本文从氢原子钟的机理和性能评估方法出发,比较了铷钟、铯钟和氢钟三类原子钟的性能差异,根据地面和在轨测试数据,给出氢原子钟在轨运行性能评估结果;最后利用卫星遥测数据建模,对氢原子钟健康状况和寿命进行了初步分析.     

YBCO超导材料微波表面电阻测量

利用3cm波段矩形波导谐振腔TE_(103)模对YBaCuO超导材料的微波表面电阻进行了测量,观察到了在转变温度吋腔的Q值的突然变化.在液氮温度时的表面电阻约为正常电阻的20％.实验并观察了所测表面电阻值随样品厚度的变化情况.     

常压微波等离子体谐振腔的研制及应用

本文报导了一种新型表面波激发微波等(?)于体谐振腔,介绍了谐振腔主要部分的构造和设计要点,并与圆柱形和矩管形谐振腔的基本性能进行了比较,用该谐振腔作光源,研究了常压(?)和氩微波等离子体在原子发射光谱、原子吸收光谱和气相色谱分析法中的应用。     

一种微波等离子体腔的模式分析

利用变分法对一种微波等离于腔中的主要模式进行了分析;导出了H_(11n)、H_(01n)、E_(01n)等模式的谐振频率的计算公式,由此计算H_(111)模的谐振频率,与实验结果进行了比较.