一种原子钟系统的碱金属腔体制备技术.pdf

74 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 2011年 第3O卷 第2期 一 种原子钟系统的碱金属腔体制备技术 徐 建 ，张廷凯 ，甘志银 ，刘 胜 (1．华 中科技大学 武汉光电国家实验室，湖北 武汉 430074； 2．华中科技大学 机械科学与工程学院，湖北 武汉 430074； 3．华 中科技大学 微系统研究中心，湖北 武汉 430074) 摘 要：简要介绍了相干布局数囚禁 (CPT)原子钟的实现机理，对构成原子钟系统的碱金属腔及其制作 方法进行论述。在对几种不同的碱金属腔制备技术对比的基础上 ，研制成功了原子钟腔体的专用键合设 备，并成功进行了Rb腔的制作 ，Rb腔测试结果表明：腔体键合质量 良好，封装入的Rb元素较纯净，可用 于原子钟系统。 关键词：CPT原子钟；Rb腔；键合设备；微机电系统 中图分类号：TN305 文献标识码：A 文章编号：1000_9787(2011)02-0074-03 Rbcavitvfabrication techniquesforatomicclocksystem XUJian，。 ZHANGTing．kail2 ，GANZhi．yin，。 ．LIUSheng，，。 ， (1．WuhanNafion~LaboratoryforOptoelectronics，HuazhongUniversityofScienceandTechnology， W uhan430074，China； 2．SchoolofM echanicalScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechology， W uhan430074，China； 3．InstituteofMicrosystem，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhna 430074，China) Abstract：Theprincipleofcoherentpopulationtrapping(CPT)atomicclockispresentedandthemethodsfor fabricatingcavitywithalkalimetalforCPTatomicclocksystem isdescribed．Onthebasisofcomparisonofthese methods，aspecialmachinefortheatomicclockcavitywithalkalimetalfabricationisrealized．Somecavitieswith rubidium aremade．Testresultsshow thatithasgoodbondingquality，Rbelementpackagedinthecavityispure， anditcouldbeusedofratomicclockssystem． Keywords：CPT atomicclock；Rbcavity；bondingmachine；MEMS 0 引 言 1 碱金属腔体制备技术 众所周知，时间(频率)是最基本的7个物理量之一 ， 1．1 碱金属腔体制作方法 复现精度最高” 。而对于时间的精确计量在导航定位、 由于所制作碱金属腔体为原子钟所用 ，故腔体制作必 通信、导弹和卫星控制以及物理测量方面起着至关重要的