OFweek激光網(wǎng)訊：精工愛普生開發(fā)出了外形尺寸僅68mm×60mm×18mm的原子振蕩器，體積只有該公司原產(chǎn)品的約1/16，振蕩頻率為10MHz。原子振蕩器是以原子的固有頻率為基準(zhǔn)的振蕩器，與石英晶體振蕩器相比，精度高出2位數(shù)。新產(chǎn)品雖然尺寸減小，但長期頻率穩(wěn)定度仍跟原產(chǎn)品一樣，為±0.05ppb/月。耗電量也降至3W，是原產(chǎn)品的1/6。將于2016年面向通信設(shè)備、廣播電視設(shè)備、工業(yè)設(shè)備及測量儀器等基準(zhǔn)信號發(fā)生源量產(chǎn)。
精工愛普生此次采用基于激光器的“CPT（Coherent Population Trapping，相干布居陷俘）方式”實(shí)現(xiàn)了小型化。具體構(gòu)成如下（圖1）。
圖1：通過采用激光器，使原子振蕩器實(shí)現(xiàn)了小型化
首先，以4.6GHz的頻率對振蕩波長為894nm的面發(fā)光激光器（VCSEL）進(jìn)行微波調(diào)制。然后，使其輸出的光透過密封有銫（Cs）氣體的單元，利用光檢測器（PD）接受透射光，便可獲得相當(dāng)于2個(gè)一次邊帶波之差的9.2GHz的電信號。由于Cs氣體的共振頻率會(huì)達(dá)到約9.2GHz，因此Cs氣體單元會(huì)作為精度高且穩(wěn)定的濾波器發(fā)揮作用。
接下來，將PD輸出的9.2GHz信號發(fā)送到電壓控制石英晶體振蕩器（VCXO）的“頻率控制部分”。這樣，就可長期穩(wěn)定地從VCXO輸出10MHz信號。
原來的方式采用燈光作為光源，在容納氣體單元的“空腔”容器上加載微波。當(dāng)空腔變小時(shí)，長期頻率穩(wěn)定度就會(huì)降低，因此小型化存在限制。
精工愛普生采用CPT方式解決了這一課題，還自主開發(fā)出了振蕩波長長期穩(wěn)定度高的VCSEL。激光驅(qū)動(dòng)IC方面，也自主開發(fā)出了可穩(wěn)定以4.6GHz的頻率進(jìn)行調(diào)制的產(chǎn)品。內(nèi)置的VCXO也由精工愛普生制造。
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