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精工爱普生实现体积仅为原来1/16的原子振荡器 |
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| http://cn.newmaker.com
12/17/2015 5:07:00 PM
日经BP社
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精工爱普生开发出了外形尺寸仅68mm×60mm×18mm的原子振荡器，体积只有该公司原产品的约1/16，振荡频率为10MHz。原子振荡器是以原子的固有频率为基准的振荡器，与石英晶体振荡器相比，精度高出2位数。新产品虽然尺寸减小，但长期频率稳定度仍跟原产品一样，为±0.05ppb/月。耗电量也降至3W，是原产品的1/6。将于2016年面向通信设备、广播电视设备、工业设备及测量仪器等基准信号发生源量产。
精工爱普生此次采用基于激光器的“CPT（Coherent Population Trapping，相干布居陷俘）方式”实现了小型化。
首先，以4.6GHz的频率对振荡波长为894nm的面发光激光器（VCSEL）进行微波调制。然后，使其输出的光透过密封有铯（Cs）气体的单元，利用光检测器（PD）接受透射光，便可获得相当于2个一次边带波之差的9.2GHz的电信号。由于Cs气体的共振频率会达到约9.2GHz，因此Cs气体单元会作为精度高且稳定的滤波器发挥作用。
接下来，将PD输出的9.2GHz信号发送到电压控制石英晶体振荡器（VCXO）的“频率控制部分”。这样，就可长期稳定地从VCXO输出10MHz信号。
原来的方式采用灯光作为光源，在容纳气体单元的“空腔”容器上加载微波。当空腔变小时，长期频率稳定度就会降低，因此小型化存在限制。
精工爱普生采用CPT方式解决了这一课题，还自主开发出了振荡波长长期稳定度高的VCSEL。激光驱动IC方面，也自主开发出了可稳定以4.6GHz的频率进行调制的产品。内置的VCXO也由精工爱普生制造。（记者：根津 祯）
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