JPS6041275A - 原子発振器 - Google Patents
原子発振器Info
- Publication number
- JPS6041275A JPS6041275A JP14983383A JP14983383A JPS6041275A JP S6041275 A JPS6041275 A JP S6041275A JP 14983383 A JP14983383 A JP 14983383A JP 14983383 A JP14983383 A JP 14983383A JP S6041275 A JPS6041275 A JP S6041275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity resonator
- case
- cell
- resonance
- tuning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明はガスセル型原子発振器にて空胴共振器の同ｍ調
整を可能とする原子発振器に関するものである。
整を可能とする原子発振器に関するものである。
（２）技術の背景
ガスセル型原子発振器のなかで現在実用に供されている
のは、ルビジウム原子を利用したルビジウムガスセル型
原子発振器である。ルビジウム原子発振器はルビジウム
（Ｒｂ）原子の共鳴周波数を基準として水晶発振器の周
波数を自動制御する方式の高安定発振器であり、１０
程度の周波数安定度を容易に得ることができるため、各
種装置の周波数標準器として利用されている。
のは、ルビジウム原子を利用したルビジウムガスセル型
原子発振器である。ルビジウム原子発振器はルビジウム
（Ｒｂ）原子の共鳴周波数を基準として水晶発振器の周
波数を自動制御する方式の高安定発振器であり、１０
程度の周波数安定度を容易に得ることができるため、各
種装置の周波数標準器として利用されている。
（３）従来技術と問題点
第１回は、ルビジウムガスセル型原子発振器の従来構成
図である。即ち、ルビジウムガスセル型原子発振器は光
マイクロ波部１１と電圧制御水晶発振器１２と周波数合
成器１３等から構成され、光マイクロ波部１１はランプ
セル１２反射鏡２゜ランプ励振器３．空胴共振器４．共
鳴セル５．光検出器６等より構成されている。ルビジウ
ム（Ｒｂ）原子には２種類の同位元素Ｒｂ、Ｒｈ があ
り、ランプセルにはＲｂ”が、又共鳴セルにはＲｈ”と
ＲｂＲとが封入されており各セルはそれぞれ独立に最適
温度に温度制御されている。ランプセルはランプ励振器
により高周波放電発光するが、発生する光のうち不要な
光は共鳴セル内のＲｂＹＥに吸収され、所望の波長の光
だけが共鳴セル内のＲｂ９？に照射される。一方、電圧
制御水晶発振器１２の出力は周波数合成器１３によりＲ
ｂυの共鳴周波数６８３４ 、 ６８−−−−−−Ｍｌ
ｌｚにまであげられ、空胴共振器に加えられる。空胴共
振器に加えられたマイクロ波周波数が、Ｒｂ？″の共鳴
周波数と一致すると共鳴セル内でＲｂ９７の原子共鳴が
起こり、共鳴セルを通る光が吸収されて光検出器の出力
が減少する。この信号を利用して電圧制御水晶発振器か
ら合成したマイクロ波周波数とＲｂＩ？７の共鳴周波数
との誤差を検出し、再考が常に等しくなる様に電圧制御
水晶発振器を自動制御することによって高い安定度が得
られる。
図である。即ち、ルビジウムガスセル型原子発振器は光
マイクロ波部１１と電圧制御水晶発振器１２と周波数合
成器１３等から構成され、光マイクロ波部１１はランプ
セル１２反射鏡２゜ランプ励振器３．空胴共振器４．共
鳴セル５．光検出器６等より構成されている。ルビジウ
ム（Ｒｂ）原子には２種類の同位元素Ｒｂ、Ｒｈ があ
り、ランプセルにはＲｂ”が、又共鳴セルにはＲｈ”と
ＲｂＲとが封入されており各セルはそれぞれ独立に最適
温度に温度制御されている。ランプセルはランプ励振器
により高周波放電発光するが、発生する光のうち不要な
光は共鳴セル内のＲｂＹＥに吸収され、所望の波長の光
だけが共鳴セル内のＲｂ９？に照射される。一方、電圧
制御水晶発振器１２の出力は周波数合成器１３によりＲ
ｂυの共鳴周波数６８３４ 、 ６８−−−−−−Ｍｌ
ｌｚにまであげられ、空胴共振器に加えられる。空胴共
振器に加えられたマイクロ波周波数が、Ｒｂ？″の共鳴
周波数と一致すると共鳴セル内でＲｂ９７の原子共鳴が
起こり、共鳴セルを通る光が吸収されて光検出器の出力
が減少する。この信号を利用して電圧制御水晶発振器か
ら合成したマイクロ波周波数とＲｂＩ？７の共鳴周波数
との誤差を検出し、再考が常に等しくなる様に電圧制御
水晶発振器を自動制御することによって高い安定度が得
られる。
このような構成において空胴共振器はそれ自身の加工精
度や、その内部に配設する共鳴セルの形状のばらつき等
のためにその共振周波数にばらつきが生じる。従って原
子共鳴を起こすためには空胴の共振周波数をＲｂＦｔ′
の共鳴周波数に合わせるための同調機構が必要である。
度や、その内部に配設する共鳴セルの形状のばらつき等
のためにその共振周波数にばらつきが生じる。従って原
子共鳴を起こすためには空胴の共振周波数をＲｂＦｔ′
の共鳴周波数に合わせるための同調機構が必要である。
この同調は一般に第１図に示すように空胴共振器（円筒
形）４の一方の端板７を可動することにより行なうこと
ができる。
形）４の一方の端板７を可動することにより行なうこと
ができる。
さらに原子共鳴周波数は磁場の影響を受けて変化するた
め、光マイクロ液部全体を磁気シールドケース８に収容
する必要がある。このため上記空胴共振器の同調をとる
際には、一般に空胴を磁気シールドケースの外へ引き出
して可動板を調整し、再び、磁気シールドケース内へ戻
し、原子共鳴信号により空胴共振器の同調度を調べると
いう操作を何回も繰り返す必要がある。又空胴共振器を
一旦ケース外へ出すと共鳴セルやランプセルが外気に触
れるためその温度が変化し、再びケース内へ戻しても元
の温度に復帰するまでに多くの時間を要する等の問題が
ある。
め、光マイクロ液部全体を磁気シールドケース８に収容
する必要がある。このため上記空胴共振器の同調をとる
際には、一般に空胴を磁気シールドケースの外へ引き出
して可動板を調整し、再び、磁気シールドケース内へ戻
し、原子共鳴信号により空胴共振器の同調度を調べると
いう操作を何回も繰り返す必要がある。又空胴共振器を
一旦ケース外へ出すと共鳴セルやランプセルが外気に触
れるためその温度が変化し、再びケース内へ戻しても元
の温度に復帰するまでに多くの時間を要する等の問題が
ある。
（４）発明の目的
本発明は従来のガスセル型原子発振器における上記問題
点を解消し、従来手数のかかった空胴共振器の同調調整
の容易な光マイクロ波の構成を提供することを目的とす
るものである。
点を解消し、従来手数のかかった空胴共振器の同調調整
の容易な光マイクロ波の構成を提供することを目的とす
るものである。
（５）発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば原子共鳴器内の共鳴セ
ル及び空胴共振器を茶筒形磁気シールドケース内に収容
し、ポンピング光源は該磁気シールドケース外に配設し
て、該ボンピング光源を光ファイバーにより共鳴セルに
導く構造とし、更に該空胴共振器の同調用可動端板を該
磁気シールドケースと一体化し、該磁気シールドケース
を回転（６）発明の実施例 以下本発明実施例を図面によって詳述する。
ル及び空胴共振器を茶筒形磁気シールドケース内に収容
し、ポンピング光源は該磁気シールドケース外に配設し
て、該ボンピング光源を光ファイバーにより共鳴セルに
導く構造とし、更に該空胴共振器の同調用可動端板を該
磁気シールドケースと一体化し、該磁気シールドケース
を回転（６）発明の実施例 以下本発明実施例を図面によって詳述する。
第２図は本発明による原子発振器の構成図である。第２
図において、参照数字は第１図と同じものを示し、また
１５はレンズ、１６は光フティバー、１７はレーザ又は
ランプを示す。
図において、参照数字は第１図と同じものを示し、また
１５はレンズ、１６は光フティバー、１７はレーザ又は
ランプを示す。
空胴共振器本体４を断熱スペーサ１０を介して茶筒形磁
気シールドケース８の本体側を一体化し、空胴共振器４
の同調用可動端板７は茶筒形磁気シールドケース８のふ
たと一体化する。更にランプ光源又はレーザ光源を磁気
シールドケース外に配設し、その光出力は光ファイバー
を利用して磁気シールドケース内に導き、共鳴セルに照
射する。
気シールドケース８の本体側を一体化し、空胴共振器４
の同調用可動端板７は茶筒形磁気シールドケース８のふ
たと一体化する。更にランプ光源又はレーザ光源を磁気
シールドケース外に配設し、その光出力は光ファイバー
を利用して磁気シールドケース内に導き、共鳴セルに照
射する。
この構成によれば、空胴共振器を磁気シールドケース外
へ引き出すことなく同調調整ができるため、原子共鳴信
号を観視しながら連続的に空胴の共振周波数を変えるこ
とができ、更に同調調整を行うときに共鳴セルやランプ
の温度変動がないため、同調調整を速やかにかつ正確に
実施することが可能となる。
へ引き出すことなく同調調整ができるため、原子共鳴信
号を観視しながら連続的に空胴の共振周波数を変えるこ
とができ、更に同調調整を行うときに共鳴セルやランプ
の温度変動がないため、同調調整を速やかにかつ正確に
実施することが可能となる。
即ち、本発明は外部磁場の影響を受けやすい共鳴セル５
と該共鳴セルを内蔵する空胴共振器４゜及び光検出器５
等のみを磁気シールドケース内に収容し、ランプ部は該
シールドケース外に配設する構成とし、かつ該磁気シー
ルドケースを茶筒形として空胴共振器の同調用可動板を
磁気シールドケースと一体化し、磁気シールドケースを
回転させることにより空胴共振器の同調調整ができるよ
うにしたことである。
と該共鳴セルを内蔵する空胴共振器４゜及び光検出器５
等のみを磁気シールドケース内に収容し、ランプ部は該
シールドケース外に配設する構成とし、かつ該磁気シー
ルドケースを茶筒形として空胴共振器の同調用可動板を
磁気シールドケースと一体化し、磁気シールドケースを
回転させることにより空胴共振器の同調調整ができるよ
うにしたことである。
（７）発明の効果
以上、詳細に説明したように、本発明の原子発振器は構
造が極めて単純で、かつ調整の容易な原子発振器を実現
することができるといった効果大なるものである。
造が極めて単純で、かつ調整の容易な原子発振器を実現
することができるといった効果大なるものである。
第１図は従来のガスセル型原子発振器の構成例。
第２図は本発明によるガスセル型原子発振器の光マイク
ロ波部の構成図である。 図面に於いて、■はランプ、２は反射鏡、３はランプ励
振器（プリント板）、４は空胴共振器。 ５は共鳴セル、６は光検出器、７は可動端板、８゜８′
は磁気シールドケース、９は断熱材、１０は断熱スペー
サ、１１は光マイクロ波部、１２ば電圧制御水晶発振器
、１３は周波数合成器、１４はサーボ回路、１５はレン
ズ、１６ば光ファイバー。 １７はレーザ又はランプをそれぞれ示す。 １ 第１図 第２図
ロ波部の構成図である。 図面に於いて、■はランプ、２は反射鏡、３はランプ励
振器（プリント板）、４は空胴共振器。 ５は共鳴セル、６は光検出器、７は可動端板、８゜８′
は磁気シールドケース、９は断熱材、１０は断熱スペー
サ、１１は光マイクロ波部、１２ば電圧制御水晶発振器
、１３は周波数合成器、１４はサーボ回路、１５はレン
ズ、１６ば光ファイバー。 １７はレーザ又はランプをそれぞれ示す。 １ 第１図 第２図
Claims (1)
- 原子共鳴器内の共鳴セル及び空胴共振器を茶筒形磁気シ
ールドケース内に収容し、ボンピング光源は該磁気シー
ルドケース外に配設して、該ボンピング光源を光ファイ
バーにより共鳴セルに導く構造とし、更に該空胴共振器
の同調用可動端板を該磁気シールドケースと一体化し、
該磁気シールドケースを回転させることにより、該空胴
共振器の同調調整を行うことを特徴とするガスセル型原
子発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14983383A JPS6041275A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 原子発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14983383A JPS6041275A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 原子発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041275A true JPS6041275A (ja) | 1985-03-04 |
| JPH0568870B2 JPH0568870B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=15483656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14983383A Granted JPS6041275A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 原子発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041275A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9444477B2 (en) | 2013-12-20 | 2016-09-13 | Seiko Epson Corporation | Quantum interference device, atomic oscillator, electronic apparatus, and moving object |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP14983383A patent/JPS6041275A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9444477B2 (en) | 2013-12-20 | 2016-09-13 | Seiko Epson Corporation | Quantum interference device, atomic oscillator, electronic apparatus, and moving object |
| US9768791B2 (en) | 2013-12-20 | 2017-09-19 | Seiko Epson Corporation | Quantum interference device, atomic oscillator, electronic apparatus, and moving object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0568870B2 (ja) | 1993-09-29 |
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