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本文主要研究谱灯抽运被动型铷原子频标(以下简称铷频标)的光谱灯的相关电路,结构设计参数优化方法、以及光谱灯寿命的有关问题。原子频标是一种非常稳定的频率信号源,是现代科学技术的基石之一。铷频标以其体积小,重量轻,功耗省,长短稳优良等一系列优势而成为目前应用最广泛的原子频标。本文首先介绍了铷频标的发展,应用及工作原理。铷光谱灯是铷频标核心部件之一。它的可靠性,稳定性和寿命是制约铷频标整机性能的“瓶颈”。由于激光技术发展的限制,激光抽运被动型铷原子频标离长期稳定可靠运行还有相当长的一段距离。在目前条件下,对谱灯进行优化以提高谱灯抽运铷频标性能,满足我国发展卫星导航定位系统的迫切需要,是一件很重要很有意义的工作。本文主要从以下方面进行了研究:●谱灯激励电路与恒温电路。介绍了能有效提高激励电路稳定性的温度补偿措施,并提出了提高激励电路稳定性的新方案。介绍了一个经过优化的模拟控温电路,控温精度能够满足高稳频标整机的要求。●功耗问题是铷频标(特别是星载铷频标)研制中一个非常重要的问题。本文介绍了从谱灯激励电路,恒温电路和结构设计等几个方面降低整机功耗的措施。提出了大功率启动,开关恒温等方案,并获得了初步的实验结果。●谱灯光强的稳定性是影响铷频标长、短稳的重要因素,本文介绍了对灯温,激励功率和频率等方面进行优化的实验研究结果,并介绍了高温老化与射频大功率老化相结合的谱灯预先老化方案。此方案能有效降低灯所需温度,解决了以往由于测不到灯泡中的铷而无法对谱灯寿命进行评估的问题。●从目前情况来看,谱灯寿命是影响铷频标整机寿命的最重要的因素。本文介绍了影响谱灯寿命的因素,分析了提高谱灯寿命的措施,以及谱灯寿命的理论和实验评估方法(大功率加速老化对比实验)。●文中最后提出提高频标整机性能的方案,其中一些是在其它领域应用比较成功的技术,初步分析了将这些技术措施融入铷频标研制的可行性。