Details

Квантовые стандарты частоты (КСЧ) нашли широкое применение в гражданских и военных областях, в качестве высокостабильных источников опорной частоты. Миниатюризация таких устройств позволяет улучшить массогабаритные характеристики, уменьшить энергопотребление и увеличить устойчивость к механическим воздействиям. В работе были исследованы характеристики КСЧ на миниатюрной газовой рубидиевой ячейке, созданной на основе интегральной технологии. Был создан термостат для подогрева ячейки до требуемой температуры (80 0С – 100 0С). На экспериментальной установке исследованы параметры линии радиооптического резонанса, такие как амплитуда, ширина, получены зависимости фактора качества линии резонанса от мощности индуцирующего резонанс СВЧ-поля. Получена теоретическая оценка кратковременной нестабильности частоты КСЧ составившая величину порядка 10-9 за 1 секунду усреднения. Проведено сравнение с параметрами КСЧ на габаритной ячейке и предложены пути улучшения параметров КСЧ на миниатюрной рубидиевой ячейке. Целью данной работы является измерение параметров рубидиевого КСЧ построенного на основе миниатюрной ячейки, созданной на интегральной технологии. Работа содержит обзор литературы, примеры характеристик и области применения квантовых стандартов частоты, сравнительный анализ технических характеристик квантовых стандартов частоты на интегральных схемах. Предметом исследования является КСЧ на миниатюрной газовой ячейке, созданной по интегральной технологии. Методом исследования является измерение параметров сигнала радиооптического резонанса.

Quantum frequency standards are widely used in civil and military fields as highly stable frequency reference sources. The miniaturization of such devices can improve the weight and size characteristics, reduce energy consumption and in-crease resistance to mechanical stress. In this work, we investigated the characteris-tics of a quantum frequency standard on a miniature gaseous rubidium cell, created on the basis of integral technology. A thermostat was created to heat the cell to the required temperature (80 0С – 100 0С). The experimental setup was used to study the parameters of the radio-optical resonance line, such as the amplitude, width, and the dependences of the quality factor of the resonance line on the power of the resonance-inducing microwave field were obtained. A theoretical estimate of the short-term instability of the KSC frequency was obtained, which amounted to a value of the order of 10-9 per 1 second of averaging. A comparison is made with the parameters of the CSC on a dimensional cell, and ways of improving the parameters of the CSC on a miniature rubidium cell are proposed. The aim of this work is to measure the parameters of a rubidium CSC built on the basis of a miniature cell created on an integrated technology. The work contains a literature review, examples of characteristics and areas of application of quantum frequency standards, a comparative analysis of the technical characteristics of quantum frequency standards on integrated circuits. The subject of research is the QFS on a miniature gas cell, created using integral technology. The research method is to measure the parameters of the radio-optical resonance signal.