【摘 要】
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冷原子干涉仪在重力测量、引力波探测、等效原理检验等精密测量物理研究领域得到越来越广泛的应用。冷原子干涉测量实验过程非常复杂,对时序控制的要求也极其苛刻。预期不同
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)
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冷原子干涉仪在重力测量、引力波探测、等效原理检验等精密测量物理研究领域得到越来越广泛的应用。冷原子干涉测量实验过程非常复杂,对时序控制的要求也极其苛刻。预期不同目标的实验对时序控制的要求也不尽相同,通常需要根据不同实验的具体要求设计最佳的时序控制程序。因此,实验时序控制系统的研究对基于原子干涉仪的精密测量物理实验具有举足轻重的作用。本学位论文针对基于原子的精密物理测量实验需求,开展了冷原子干涉仪实验时序控制系统研究,主要研究工作及成果如下:1、开展了冷原子干涉仪实验时序控制系统的设计,完成了时序控制系统的硬件和软件设计方案。完成了冷原子干涉仪实验时序控制系统硬件单元模块的研制和测试,具体包括现场可编程门阵列(FPGA)控制电路模块,数字输出电路模块(5VTTL输出,信号上升/下降沿<10ns),模拟输出电路模块(转换率为1 MS/s,输出信号误差<3mV),数据采集模块(采样率1.25MHz,误差<3mV)以及串行外围设备接口(SPI)电路模块。2、研制了一种输出功率恒定可调的声光调制器(AOM)驱动电路。3、完成了冷原子干涉仪实验时序控制系统控制软件的编写和调试,包括FPGA控制程序和上位机控制软件。开发了一套与该系统相关的控制软件。4、完成了冷原子干涉仪实验时序控制系统的联合测试,该系统的数字模拟输出时序同步性达到了微秒量级,可满足大多数基于原子的精密测量物理实验的需求。
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