Миниатюрный стандарт частоты на основе КПН в Cs

При исследовании резонанса когерентного пленения населенности (КПН) предполагается, что длина волны лазера установлена на пик поглощения ячейки. Однако в этом случае максимальная амплитуда квантового частотного дискриминатора не достигается и даже небольшое отклонение длины волны лазера от традиционного положения на пике поглощения может увеличить полезное действие КПН в 5 раз. Зависимости частоты КПН-резонанса, амплитуды и крутизны квантового дискриминатора на основе КПН от длины волны лазера являются существенными, но малоизученными. В связи с этим их экспериментальное изучение – перспективное направление. В работе изучены возможные режимы работы ячеек цезия Cs при создании миниатюрного стандарта частоты с объемом корпуса менее 50 см3. Исследуемые ячейки Cs имеют разный состав газа и разное давление и изготовлены с использованием разных технологий. Установлено, что все исследованные ячейки характеризуются минимальной резонансной частотой КПН на длине волны лазера, немного большей, чем на пике поглощения. Описана конструкция экспериментального образца квантового стандарта частоты с силовой объемной компоновкой электронных плат в виде «домика», внутри которого размещен экранированный термостат с квантовой газовой ячейкой. Показано, что малый размер электронных плат с паяным соединением по их периметрам гарантирует отсутствие низкочастотных мод изгибных колебаний и обеспечивает высокую механическую прочность при возможных ускорениях квантового стандарта частоты.

• Ключевые слова: когерентное пленение населенности, КПН, ячейка Cs, длина волны, экстремум частоты, стабильность частоты, компоновка электроники
• Опубликовано в разделе: Интегральные радиоэлектронные устройства
• Библиографическая ссылка: Курчанов А. Ф., Слюсарев С. Н., Овчинников С. Н., Сальников А. С. Миниатюрный стандарт частоты на основе КПН в Cs // Изв. вузов. Электроника. 2023. Т. 28. № 5. С. 649–658. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2023-28-5-649-658. – EDN: MJZGFB.
• Источник финансирования: Благодарности: авторы выражают благодарность Д. А. Парехину за ценные рекомендации при обсуждении методик исследования, а также А. Н. Нукраеву за помощь в изготовлении составных частей макетов стандарта.