铷原子频标小型化发展现状

总第３０卷第２期　时间频率学报　Ｖｏ１．３０　Ｎｏ．２　２００７年ｌ２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＴｉｍｅ　ａｎｄ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｅｃ．，２００７　铷原子频标小型化发展现状　曹远洪，蒲晓华，刘勇军，杜伦宇，杨林　（四川天奥星华时频技术有限公司，成都６１００９１）　摘要：铷原子频标使用最广泛，小型化是其最重要的发展趋势。微波腔小型化、电子线路　数字化以及附加特殊功能是铷原子频标小型化的主要技术手段。相干布居囚禁（ＣＰＴ）频标　是一种可以做到芯片级的新型原子频标。目前相干布居囚禁频标的技术方案有：传统方案，　物理系统采用ＭＥＭＳ（ｍｉＣｒＯ．ｅｌｅｃｔｒｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａ１　ｓｙｓｔｅｍ）技术的方案和整机采用ＭＥＭＳ技术　的方案。实现小型化后的原子频标将会迎来蓬勃发展的前景。　关键词：铷原子频标；微波腔；相干布居囚禁频标；小型化　中图分类号：ＴＭ９３５．１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—１５４４（２００７）０２—００１３２－０６　１　引　言　原子频标又叫原子钟，是提供高精度时间频率信号的设备，在民用通信、电子仪器、导航定位、　守时授时等领域都起着十分重要的作用。常见的原子频标有氢原子频标、铯原子频标和铷原子频标。　相对于前两种频标，铷原子频标具有体积小、重量轻、功耗小、价格低、寿命长、可靠性高等优势，　因而使用最广泛。目前，铷原子频标的发展呈现高性能和小型化两个方向。高性能的铷原子频标主要　应用于守时授时和导航定位等领域。美国的ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ（原ＥＧ＆Ｇ）公司生产的铷原子频标就是这　个方面的代表，其频率稳定度指标已经接近小铯钟水平ｎ　，超过一半的ＧＰＳ星载铷钟由这个公司提供。　小型化的铷原子频标，主要应用于民用通信基站设备、高稳仪器设备、机载、导弹甚至单兵装备等领　域，用途极为广泛。国外的Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｍ、ＴＥＭＥＸ以及国内的四川天奥星华时频技术有限公司（ＸＨＴＦ）　等都有批量生产的小型化铷钟产品。　相对于传统的铷原子频标，基于ＥＩＴ（电磁诱导透明）原理的相干布居囚禁（ＣＰＴ）频标则是一　种新型原子频标。因为这种频标多采用铷作为提供频率参考的样品原子，且在小型化方面具有绝对的　优势，代表原子频标小型化的一个重要方向。本文将对其作专门介绍。　收稿日期：２００７一ｌｏ＿ｌ９；修回日期：２００７—１２—１０　作者简介：曹远洪，男，博士，主要从事铷原子频标研究。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２期　曹远洪等：铷原子频标小型化发展现状　１３３　２铷原子频标小型化　目前，国内外生产厂家的小型化铷原子频标产品比较丰富，呈现以下几个方面的特点。　２．１腔小型化　铷原子频标物理系统占据整机体积的大半部分，而物理系统中体积最大的部分又是微波腔，因此　铷原子频标的小型化集中在微波腔的小型化。目前主要以采用矩形ＴＥｌ０１腔、圆柱形ＴＥｌ１１腔、非标　准腔以及所谓的无腔结构等方法来获得微波腔小型化。　采用ＴＥｌ０１模可以获得体积最小的标准腔。这种腔的特点是需要一层平行ｚ方向的介质以压　缩横向距离。其优点是体积小，不足是Ｑ值低。这种腔主要在早期的腔小型化方案中使用雎　。目前　采用这种方案的小型化铷钟主要有ＦＥＩ公司的小型化铷钟ＦＥＩ一５６５０Ａ，它的微波腔内部尺寸约为　１９　ｍｍ×１７　ｍｍ×１２　ｍｍ，腔内空间（含介质）约４　ａｍ　，微波腔部分的体积几乎减小到极限。　圆柱形腔的最低模式为ＴＥ１　１　１，故采用这种模式并在腔内填充介质是当前进行微波腔小型化最普　遍的方法。这种腔的磁矢量平行ｚ轴，故Ｃ场可绕制在吸收泡或腔的柱面。由于外形是圆柱形，加　工方便，利于批量生产。日本的ＦＵＪＩＴＳＵ公司就采用这种方法获得了一种小型化铷原子频标ＲＢ一７５。　整机的外形尺寸为６８．５　１１１１１２×６０．５　ｌｌｌｌｎ×１８．０　ｌｌｌｌｎ，体积为７５　ｃｒｎ３，重量为１３０　ｇ，频率秒稳＜７ｘｌＯ－“（Ｔ＝Ｉ　Ｓ），　号称世界上最小的原子频标。　采用各种非标准结构的微波腔也是减小微波腔体积的有效方法。这些腔的共同点是腔内的结构构　成集总Ｌ—Ｃ形式。也因为由集总参数来决定谐振频率，所以，它与标准腔的由几何结构分布形式来　决定谐振频率的经典方式相比，体积会更小，这就是采用非标准腔减小体积的原理。目前，非标准微　波腔主要包括磁控管腔、同轴腔和螺线腔。磁控管腔内有若干极片对称地固定在腔内，极片和极片间　的空隙形成集总Ｌ—ｃ结构，腔频就主要由极片和空隙的尺寸决定。ＳＣＨＷＥＤＡ　Ｈ　Ｓ等人首次将磁控管　微波腔用于铷原子频标口　。基于磁控管技术的开槽管式微波腔变得更方便实用Ｈ　。这种微波腔内也设　计有类似的极片，但这些极片由圆筒对称地开槽到一定深度（不开到底）而得，故装配时只需要把开　槽管直接插入腔内即可，而不需要专门对极片进行固定，装配更方便。基于同轴振荡器原理的微波腔　构造是这样的　：它将伸进腔内的杆以及杆到腔壁的空间构成集总Ｌ—Ｃ结构。这种腔的谐振频率基本　上只由两者几何参数决定，而腔可在一定程度上不受大小、形状限制。而且，这种腔的磁矢量与抽运　光方向垂直，外界附加磁场产生的干扰小。拥有这项专利技术的Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｍ公司由此设计出小型化　铷钟Ｘ７２。这款铷钟的频率稳定度为３ｘｌＯ　／ｓ，体积为８９　ｍｍ×７６　ｍｍ×１７．７　ｍｍ（１２４　ａｍ　），整机厚　度几乎压缩到极限。螺线管振荡器腔也是一种早期的非标准小型化腔方案，它将馈入微波的导线在吸　收泡上绕制成螺线型，螺线的线间间隙构成Ｌ—Ｃ集总形式　。　用无需共振的波导代替微波谐振腔也是减小腔泡系统体积的一种有效方法。在这种结构中，铷原　子频标的吸收泡放置于波导中，馈入的微波沿波导呈衰减传播形式去激励铷原子，而不要求波导结构　谐振在原子频率　。用这种方法得到的小型化铷钟产品有Ｅｆｒａｔｏｍ公司的ＳＬＣＲ一１０１。　维普资讯 http://www.cqvip.com

时间频率学报　总３Ｏ卷　２．２电路数字化　采用数字电路也是促进铷原子频标小型化的重要方法。数字电路中大量的功能电路都集成在若干　集成块芯片内部，分离电路减少，电路更加简洁。同时数字电路的采用也便于对频标参数的自动控制，　参数调试工作量小，利于频标批量生产。下面简要介绍几种具有代表性的小型化铷钟数字化电路方案。　ＦＥＩ公司的小型化铷钟采用高频尾数压控晶振ＶＣＸＯ与数字综合器ＤＤＳ相结合的电路方案。它　采用５０．２５５　ＭＨｚ尾数频率的ＶＣＸＯ，并用这个尾数频率直接进腔进行１３６倍频，省去了传统的腔外　倍频电路和专门的尾数综合器。为得到任意频率输出，在主环路外的频率输出级设计了数字综合器　ＤＤＳ。　’　ＦＵＪＩＴＳＵ公司的小型化铷钟则运用了数字锁相环ＰＬＬ和数字综合器ＤＤＳ技术［１Ｏｌ￣它充分利于ＰＬＬ　便于进行高次倍频的功能，把３．０７　ＭＨｚ直接倍频到带尾数的２．２８　ＧＨｚ的微波，这个微波再采用场效　应管进行３次倍频到６．８　ＧＨｚ。数字综合器ＤＤＳ也作为频率输出级以获得任意频率输出。　ＴＥＭＥＸ公司小型化铷钟采用的电路为高频ＶＣＸＯ与数字综合器ＤＤＳ相结合的方案。ＶＣＸＯ输出　的６０　ＭＨｚ为ＤＤＳ提供时钟信号，同时与ＤＤＳ输出的小数频率进腔混频得到６．８　ＧＨｚ。同时，在主环　路外还附加了一个微控制器ＭＣＵ，便于进行相关参数设定。　ＳＲＳ公司的小型化铷钟ＰＲＳＩＯ的倍频电路采用所谓的双锁相环结构方案，即大的锁相倍频环内　插入了一个小的锁相环，且小环采用了相位噪声优良的ＶＣＸＯ作为受控单元。这种双锁相环电路结　构，使ＰＲＳＩＯ的相位噪声几乎达到高稳晶振水平。同时，ＰＲＳＩＯ电路的数字化程度非常高，铷钟的　几乎所有内部参数（如物理系统温度、谱灯功率、进腔的射频功率、标准输出信号幅度）都实现了软　件控制，参数调试非常方便。　２．３功能特色化　为满足不同需求和拓展使用范围，部分小型化铷原子频标在功能上具有以下特色：　１）快速预热功能　一般要求小型化铷钟能够在５—１０分钟内锁定。实现的方法是：在通常开机时采用高电压启动，　谱灯光强正常后切换到低电压供电；同时：也常给压控晶振附加一个扫描电路，使压控晶振输出频率　快速进入铷钟的锁定范围。在这方面，具有代表性的是ＸＨＴＦ公司的ＸＨ１０００和ＦＥＩ公司的ＦＥ一５６５２Ａ　小型化铷钟。前者设计了上述附加电路之外，还设计了谱灯光强检测电路，可实时检测谱灯工作状态，　提高可靠性；后者还设计了电子致冷功能，使频标在一４０％一８５℃的宽范围内，可在５　ｍｉｎ内锁定。　２）超低相位噪声　随着数据容量和交换速度提高，现代通信技术要求时钟信号的相位抖动尽可能低，这就希望提供　基准时钟的铷原子频标的相位噪声也要尽可能低。为此，低相位噪声的小型化铷原子频标便应运而生。　ＳＲＳ公司的ＰＲＳ１０和Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｍ公司的ＬＮ７２小型化铷钟就具有优良的低相位噪声性能。　３）能锁定于外部参考频率源　小型化铷原子频标尽管在体积、重量上具有较大的优势，但长期稳定度不是很好。解决这个问题　维普资讯 http://www.cqvip.com

２期　曹远洪等：铷原子频标小型化发展现状　１３５　的办法一般是通过设计使它具有与外参考（如ＧＰＳ）锁定的功能，使它可以锁定在稳定度更高的频率　源上。ＴＥＭＥＸ公司的ＬＲＯ一７５、Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｍ公司的Ｘ７２等小型化铷钟就具有这样的功能。　４）整机外形插件化　小型化铷钟多用于需要高稳时钟的仪器设备。这就希望铷钟的厚度小于１　ｕ或者Ｏ．５　ｕ（ｕ为常　用于描述插槽宽度的工业标准单位，１　Ｕ＝４４．４５　ｍｍ），可以作为插件直接安装在设备主板的插槽上。　目前，厚度小于Ｏ．５　ｕ的小型化铷原子频标已经有Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｍ公司的Ｘ７２、ＡｃｃｕＢｅａｔ公司的ＡＲ～ＩＯＯＢ　以及ＦＵＪＩＴＳＵ公司的Ｒｂ一７５。　３新型ＣＰＴ频标　ＣＰＴ频标理论由加拿大科学家ＶＡＮＩＥＲ于９Ｏ年代初提出Ｈ”，但因其频率稳定度不高和技术难度　较大而没有得到人们的重视。近年来，随着ＧＰＳ的应用推广和激光技术的发展，ＣＰＴ频标体积可以　做得非常小的优势日益显现，现已成为小型化原子频标的研究热点。目前，ＣＰＴ频标的技术方案可简　单地分为以下几类。　３．１传统方案　．　这是进行ＣＰＴ预研时普遍采用的方案。在这种方案中，物理系统采用分离的ＶＣＳＥＬ激光管，样　品原子封装在一个玻璃泡中，１／４玻片和光电池也采用独立设计，电路部分也采用普通ＰＣＢ板形式。　目前美国Ｋｅｒｎｃｏ公司就采用这种方案生产出了一款商品ＣＰＴ频标。这种ＣＰＴ频标，体积为２２３　ｃｍ　，　采用３．３　Ｖ电压，功耗为３．４　ｗ，频率稳定度在取样时间　为１　Ｓ～１０００　Ｓ范围内满足６．０ｘｌ０　－１／２０与　传统铷频标相比，这种ＣＰＴ频标在体积、功耗上的优势不明显。　３．２物理系统采用ＭＥＭＳ技术　采用ｍｉｃｒｏ—ｅｌｅｃｔｒｏ—ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ）技术可以实现ＣＰＴ物理系统小型化。在时频理　论与实验研究一直处于世界前列的ＮＩＳＴ就是采用这种技术研制出体积仅为１　ｃｍ　的ＣＰＴ物理系统的。　ＮＩＳＴ对物理系统的这种设计达到了芯片级水平，由此得到的ＣＰＴ频标整机体积仅为９．５　ｃｍ３ｏ这种ＣＰＴ　频标与上述Ｋｅｒｎｃｏ的商品ＣＰＴ频标相比，足可见物理系统小型化的重要意义。而且，ＮＩＳＴ先前采用　Ｃｓ作样品原子的ＣＰＴ频标稳定度仅为６　ｘｌ０　。　４．０　ｘｌ０一　，，改用Ｒｂ作样品原子后，得到的稳定度为　稳定度并没有因为体积减小而变差Ｈ　。ＮＩＳＴ的这种ＣＰＴ频标功耗仅１５０　ｍｗ，可采用电　池供电。Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｍ公司也研制出与之类似的ＣＰＴ频标，其体积为１５　ｃｍ　，功耗为１２５　ｍｗ。　３．３整机采用ＭＥＭＳ技术　将ＭＥＭＳ技术应用于ＣＰＴ频标的物理系统和电路部分可以得到真正芯片级（ｃｈｉｐ—ｓｃａｌｅ）的原子　钟。目前，Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｍ公司正在开展这样的研究工作。它提出，首先在已有方案基础上把到物理系　统和整机分别减小到Ｏ．３５　ｃｍ３和３　ｃｍ　，随后得到整机为１　ｃｍ　的ＣＰＴ频标Ｈ　。可以预见，这样的小型　维普资讯 http://www.cqvip.com

时间频率学报　总３Ｏ卷　化原子频标必定拥有更加广泛的应用前景。这项工作还得到美国Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｐｒｏｊｅｃｔｓ　Ａｇｅｎｃｙ（ＤＡＲＰＡ）３４０万美元研究经费资助。　’　另外，除上述的被动型ＣＰＴ钟外，意大利国家计量科学研究院（ＩＮＲＩＭ）开展了对星载主动型　ＣＰＴ钟的理论评估研究后得出的结论是，主动型ＣＰＴ秒稳可达１０　，闪变本底（Ｆｌｉｃｋ—Ｆｌｏｏｒ）可进入　１０　量级［１　。这个研究结果还预示，ＣＰＴ频标未来可以应用于星载。同时，我们也可以由此预计，当　ＣＰＴ频标的稳定度指标提高后，可能会对传统铷钟产生较大冲击。　４结论　小型化在某种程度上可以说是原子频标产业的生存发展之路，引起了国内外的广泛关注，并取得　了惊人的进展。对于被最为广泛地使用的铷原子频标而言，近年来通过采用小型化腔和电路数字化等　方法，已设计出各具特色的小型化铷钟产品，现在正处于发展的最好时期。同时，我们也可以清楚地　看到，传统的铷原子频标小型化几乎到达极限，继续挖掘的潜力已很小。新型ＣＰＴ频标，其跃迁是　基于原子态与光的相干共振而不需要微波腔，这决定了ＣＰＴ频标在小型化方面具有巨大的优势，将　是我们今后进行原子频标小型化探索的主要方向。可以预料，随着芯片级ＣＰＴ钟的出现，将迎来原　子钟蓬勃发展的前景。　致谢　在本论文调研过程中得到了中国科学院武汉物理与数学研究所博士生康松柏、硕士生李强的大　力支持，在此表示感谢。　参考文献：　ｏｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ＧＰＳ　ＩＩＦ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ｜｜２９ｔｈ　Ａｎｎｕａｌ　Ｐｒｅｃｉｓｅ　Ｔｉｍｅ　ａｎｄ　Ｔｉｍｅ　Ｉｎｔｅｒｖａｌ　【１】　ＥＭＭＥＲ　Ｗ，ＷＡＴＴＳ　Ｅ．Ａｔ，．　（咖）Ｍｅｅｔｉｎｇ．Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ：Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｓ　Ｎａｖａｌ　Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ。１９９７．　ＬＬＩＡＭＳＨＥ．ＣａｖｉｔｙＲｅｓｏｎａｔｏｒｆｏｒＡｔｏｍｉｃＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｔｎｄａａｒｄ：ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｄ，４４９５４７８［Ｐ］．１９８３—０２—０６．　［２】　ＫＷＯＮＴＭ，ＷＩ［３】　ＳＣＨＷＥＤＡ　Ｈ　Ｓ，ＢＵＳＣＡＵＳ　Ｇ．ＲＯＣＨＡＴ　Ｐ．Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄ：Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｄ，５３８７８８１［ＰＩ．１９９３－０３—０９．　　Ｇａｎｇ－ｈｕａ，ＺＨＯＮＧ　Ｄａ，ＡＮ　Ｓｈａｏ－ｆｅｎｇ，ｅｔ　１．Ｍｉａｉａｔｕｒｉｚｅｄ　Ｍｉｎｃｒｏｗａｖｅ　Ｃａｖｉｔｙ　ｆｏｒ　Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄ：Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｄ．　【４】　ＭＥＩ６２２５８７０［ＰＩ．１９９９－１０－２５．　ＪＩＮ　Ｑｕａｎ－－ｄｅｎｇ　Ｓｕｂｍｉｎｉａｔｕｒｅ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｃａｖｉｙｔ　ｆｏｒ　Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ［Ｃ］｜｜ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ａｎｄ　ＰＤＡ　Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ。２００１：８５—８８．　［６Ｊ　ＢＵＳＣＡＧ，ＪＯＨＮＳＯＮＬ．ＰａｓｓｉｖｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｔａｎｄａｒｄ：ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｄ，４９４７１３７　ＩＰＩ．１９８９－０２—２８．　ＣＨＡＮＴＲＹ　Ｐ　Ｊ，ＷＥＩＮＥＲＴ　Ｒ　Ｗ，ＴＡＬＬＩＳＡ　Ｓ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．Ｍｉｉａｔｕｒｉｎｚｅｄ　Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄ：Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｄ５１９２９２１　ＩＰＩ．　，维普资讯 http://www.cqvip.com ２期　曹远洪等：铷原子频标小型化发展现状　１３７　１９９１－１　１－２１．　【８］ＳＫＯＣＺＥＮ　Ｇ．Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ　Ｐａｃｋａｇｅ　ｆｏｒ　Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄ：Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｄ，５６２７４９７旧．１９９６—０２—１６．　【９］　ＥＮＧＬＩＳＨ　Ｔ　Ｃ．Ｅｖｎｅｓａｃｅｎｔ－ｆｉｅｌｄ　Ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｏｒ　ｏｒｆ　Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｒｅｕｅｑｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ：Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｍｔｅｄ，５５１７１５７【Ｐ】．１９９３—０４－２７．　【１０］ＫＯＹＡＭＡ　Ｙ，ＭＡＴＳＵＵＲＡ　Ｈ，ＡＴＳＵＭＩ　Ｋ，ｅｔ　１．Ａｎ　ａＵｌｔｒａ－Ｍｉｉａｔｎｕｒｅ　Ｒｕｂｉｄｉｕｍ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄ［Ｃ】／／ＩＥＥＥ／ＥＩＡ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｎｄ　ａＥｘｈｉｂｉｔｉｏｎ，２０００：６９４－６９９．　【１１】ＣＬＩＣＨＥ　Ｊ－Ｆ，ＬＡＴＲＡＳＳＥＣ，ＴｅｔｕＭ．ＡＣｏｍｍｅｒｃｉａｌＯｐｔｉｃａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｔｎｄａａｒｄ　ａｔ１５５６Ｉ１ｍＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ　ａＮａｒｒｏｗｅｄＬｉｎｅ￣ｄｔｈ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｌａｓｅｒ　ａｎｄ　ａ　Ｒｕｂｉ￣ｕｍ　Ｔｗｏ－Ｐｈｏｔｏｎ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｉｎｇ　Ｍｏｄｕｌｅ［Ｃ】／／ｔｈｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｉｒｓｔ　ＥＳＡ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｌｏｃｋｓ．Ｔｈｅ　Ｎｅｔｈｅｒｌｎｄｓ：ＥＳＡ／ＥＳＴＥＣ，２００５：８－１０．ａ　Ｉ１２１　ＫＮＡＰＰＥ　Ｓ，ＳＣＨＷＩＮＤＴ　Ｖ，ＨＯＬＬＢＥＲＧ　Ｌ，ｅｔ　ａ１．Ａ　Ｃｈｉｐ－Ｓｃａｌｅ　Ａｔｏｍｉｃ　Ｃｌｏｃｋ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　８７Ｒｂ　ｔｌｌ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．２１　Ｆｅｂｍａｒｙ，２００５，１３（４）：１２４９．　【１３】ＬＵＴＷＡＫ　ＩＬ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ（ＣＳＡＣ）Ｔａｌｋ［Ｚ】，，ＤＡＲＰＡ　ＭＴＯ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ．Ｓａｎ　Ｊｏｓｅ：　（Ｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｕｍｒｅｐｏｒｔ）。２００７．　【１４】ＬＥＶＩ　Ｆ，ＧＯＤＯＮＥ　Ａ，ＭＩＣＡＬＩＺＩＯ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．ＣＰＴ　Ｍａｓｅｒ　Ｃｌｃｋ　Ｅｖａｏｌｕａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｇａｌｉｌｅｏ［Ｃ】／／３４ｔｈ　Ａｎｎｕａｌ　Ｐｒｅｃｉｓｅ　Ｔｉｍｅ　ｎｄ　ａＴｉｍｅ　Ｉｎｔｅｒｖａｌ（唧）Ｍｅｅｔｉｎｇ．Ｒｅｓｔｏｎ，ＵＳＡ，２００２：１３９—１４９．　Ｏｎ　Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒｕｂｉｄｉｕｍ　Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ＣＡＯ　Ｙｕａｎ—ｈｏｎｇ，ＰＵ　Ｘｉａｏ—ｈｕａ，ＬＩＵ　Ｙｏｎｇ－ｊｕｎ，ＤＵ　Ｌｕｎ—ｙｕ，ＹＡＮＧ　Ｌｉｎ　（ＸｉｎＨｕａＴｉｍｅ＆ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏ．Ｌｔｄ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００９１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　ｌ　Ｒｕｂｉｄｉｕｍ　ａｔｏｍｉｃ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｔａｎｄａｒｄ（ＲＡＦＳ）ｉｓ　ｂｅｉｎｇ　ｕｓｅｄ　ｍｏｓｔ　ｐｏｐｕｌａｒｌｙ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｉｍａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｓｉｇｎｉｉｃａｎｔｆ　ａｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ＲＡＦＳ．Ｃａｖｉｔｙ　ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｉｎｇ，ｃｉｒｃｕｉｔｓ　ｄｉｇｉｔａｌｉｚｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｔｔａｃｈｉｎｇ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｍｅａｎｓ．Ｃｏｈｅｒｅｎｔ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｔｒａｐ（ＣＰＴ）ｉｓ　ａ　ｎｏｖｅｌ　ａｔｏｍｉｃ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｂｕｉｌｔ　ｎｔｉｏ　ａ　ｃｈｉｐ．Ｐｒｅｓｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ｆｏｒ　ＣＰＴ　ｃｌｏｃｋ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｔｈｅ　ｒａｄｉｔｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｇｒａｍｍｅ，ａｄｏｐｔｉｎｇ　ｉｃｒｏ—ｍｅｌｅｃｔｒｏ—ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐａｃｋａｇｅ，ａｎｄ　ａｄｏｐｔｉｎｇ　ＭＥＭＳ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ｗｈｏｌｅ　ｓｅｔ　ｏｆ　ｄｅｖｉｃｅ．Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ａｔｏｍｉｃ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｗｏｕｌｄ　ｆａｃｅ　ｇｒｅａｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＲＡＦＳ；ｃａｖｉｔｙ；ＣＰＴ　ｃｌｏｃｋ；ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ