2017年初,精工愛普生正式在官方網(wǎng)站上線了基于激光器調(diào)制技術(shù)的量產(chǎn)型原子振蕩器/原子時鐘晶振(Atomic Oscillator 簡稱為AO),系列號命名為為AO6860LAN。具有小體積、低功耗和超高的精度和穩(wěn)定性。
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精工愛普生本次推出的AO6860LAN型原子振蕩器外形尺寸僅68mm×60mm×18mm的原子振蕩器,體積只有EPSON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。已經(jīng)于2017年正式面向通信設(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,便可獲得相當于2個一次邊帶波之差的9.2GHz的電信號。由于Cs氣體的共振頻率會達到約9.2GHz,因此Cs氣體單元會作為精度高且穩(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。當空腔變小時,長期頻率穩(wěn)定度就會降低,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IC方面,也自主開發(fā)出了可穩(wěn)定以4.6GHz的頻率進行調(diào)制的產(chǎn)品。內(nèi)置的VCXO也由精工愛普生制造。
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