C场电流对铷原子喷泉钟性能影响的分析

来源：电子测量技术杂志2024年第21期北京时间：

作者：朱子毅，雷鹏越，张辉，阮军，张首刚

单位：1.中国科学院国家授时中心 西安 710600; 2.中国科学院大学 北京 100049; 3.中国科学院时间频率基准重点实验室 西安 710600

摘要：铷原子喷泉钟的C场电流稳定性会影响钟的二阶塞曼频移，传统优化C场线圈物理系统的方法存在系统复杂且难以满足铷钟小型化要求的缺点。本文从铷原子喷泉钟的电路系统入手，提出了采用芯片电流源优化C场电路的方法。首先，分析研究了芯片电流源输出波动对铷原子喷泉钟二阶塞曼频移项的影响，得到了铷原子喷泉钟二阶塞曼频移与C场芯片电流源输出电流之间的变化关系；其次，对优化前后铷原子喷泉钟C场电流进行了相关测量实验。实验表明，使用VC12MA电流源产生C场时，其输出电流值Allan方差为2.24×10-9，对铷原子喷泉钟二阶塞曼频移的相对扰动为1.78×10-17，铷原子喷泉钟二阶塞曼频移的频率稳定度从原来的10-16量级提升至优化后的10-17量级，本文方法在铷原子喷泉钟性能提升及小型化中有很大的应用价值。

关键词：铷原子喷泉钟;C场;二阶塞曼频移;频率稳定度

基金资助：中国科学院重大基础设施维修改造项目（DSS-WXGZ-2020-0005）资助