FR2506531A1

FR2506531A1 - Compact optical pumping atomic frequency standard - has rapid control action for operation in unfavourable environment

Info

Publication number: FR2506531A1
Application number: FR8027649A
Authority: FR
Inventors: Giovanni Busca; Johnson Leland
Original assignee: Ebauches SA
Current assignee: Ebauches SA
Priority date: 1980-12-24
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1982-11-26

Abstract

The standard comprises (a) an optical pumping device comprising (i) a light source of given spectral component, (ii) a cell contg. gaseous alkali metal, receiving the light, internally covered with a nondisorienting layer, pref. polyethylene, organo-silane or a silicone, (iii) a detector providing a signal representing transmitted light and (iv) a coil subjecting the cell to constant magnetic field, (b) an arrangement for subjecting the cell to an electromagnetic wave inducing a hyperfine spectral transition of metal ats., increasing absorption of light by the cell and (c) a controller responsive to signals from (iii), modifying wave frequency to centre it on the frequency of the hyperfine spectral transitions. The arrangement produces a progressive electromagnetic wave, widening the line of absorption of the cell by Doppler effect to permit a redn. in the control time constant. The standard is useful in environments subject to vibration or shock, and for navigation or communications. The control time constant is much less than that of high performance standards, but sufficient for these hostile environments, and the structure, is much reduced size and is simplified over standards using a microwave cavity.

Description

ETALON ATOMIQUE DE FREQUENCE A POMPAGE OPTIQUE
La présente invention se rapporte aux étalons atomiques de fréquence. Elle concerne plus particulièrement un étalon atomique de fréquence à pompage optique présentant une faible constante de temps de l'asservissement.ATOMIC FREQUENCY STANDARD WITH OPTICAL PUMPING
The present invention relates to atomic frequency standards. It relates more particularly to an atomic standard of frequency with optical pumping having a low time constant of the servo-control.

Les étalons atomiques de fréquence à pompage optique sont bien connus. Ils comportent essentiellement, comme le montre la figure 1, un dispositif de pompage optique 10 avec un détecteur de lumière 24, un oscillateur à quartz 12 et une électronique 14. Celle-ci a la double fonction de produire, à partir du signal fourni par l'oscillteur 12,une onde haute fréquence qui est appliquée au dispositif 10 et de comparer, à partir du signal fourni par le détecteur 24, la fréquence de resonan- ce du système atomique a celle de l'oscillateur pour l'as- servissement de cette dernière. Optically pumped frequency atomic standards are well known. They essentially comprise, as shown in FIG. 1, an optical pumping device 10 with a light detector 24, a quartz oscillator 12 and an electronics 14. This has the double function of producing, from the signal supplied by oscillator 12, a high frequency wave which is applied to device 10 and to compare, from the signal supplied by detector 24, the resonant frequency of the atomic system with that of the oscillator for servo of the latter.

Dans le dispositif 10, on produit par pompage optique une inversion de population entre les niveaux hyperfins de l'étant fondamental d'atomes qui sont généralement des métaux alcalins tels que le potassium, le sodium ou le rubidium. Dans le cas d'un étalon de fréquence au rubidium (Rb), l'un des montages classiques de pompage optique est le suivant. Une cellule 16, soumise à un champ magnétique constant, contient l'isotope Rb 87 dont le spectre comprend les deux composants hyperfins A et B. La cellule est illuminée par une lampe 18 au rubidium 87 à travers un filtre 20 qui contient l'isotopé Rb 85 dont le spectre d'absorption comporte les composants hyperfins a et b. Les composants A et a sont pratiquement en coinci- dence, tandis que les composants B et b sont complètement séparés.Le composant A du spectre d'émission de la lampe 18 est ainsi éliminé par le filtre 20, de sorte que la lumière qui atteint la cellule 16 est constituée en majeure partie par la raie B. Seuls les atomes de Rb 87 de la cellule 16 situés dans le niveau hyperfin inférieur tF=l) absorbent de la lumière et sont portés dans des états su périeurs. Ils retournent par émission spontanée soit sur le niveau hyperfin supérieur (F=2) soit sur le niveau hyperfin inférieur. Comme les atomes sont aussitat excités par l'arrivée de la lumière, le niveau inférieur (F=1) se vide au profit du niveau supérieur (F:2) Il se réalise alors l'inversion de population entre ces deux niveaux et, de ce fait, la cellule 16 devient pratiquement transparente au rayonnement de la lampe 18.La cellule 16 est disposée dans une cavité micro-onde 22 qui est excitée à une fréquence proche de 6835 MHz, correspondant à l'énergie de séparation des niveaux hyperfins F=l, mF=o et F=2, mF=o, ce qui provoque la transition hyperfine, accompagnée d'une émission stimulée de rayonnement électromagnétique entre ces deux niveaux. Dès que les atomes qui participent à l'émission stimulée arrivent sur le niveau hyperfin inférieur (F=l), ils sont pompés optiquement et portés dans les états excités. Plus le nombre de transitions stimulées est grand, plus la quantité de lumière absorbée dans la cellule 16 est grande, plus la quantité de lumière arrivant sur une cellule photoélectrique 24 est petite et plus le courant dans la cellule photoélectrique 24 sera petit.Ce courant photoélectrique passe par un minimum lorsque la fréquence du signal d'excitation de la cavité est exactement égale à la fréquence de transition. In the device 10, a population inversion is produced by optical pumping between the hyperfine levels of the fundamental being of atoms which are generally alkali metals such as potassium, sodium or rubidium. In the case of a rubidium (Rb) frequency standard, one of the conventional optical pumping arrangements is as follows. A cell 16, subjected to a constant magnetic field, contains the isotope Rb 87 whose spectrum includes the two hyperfine components A and B. The cell is illuminated by a lamp 18 with rubidium 87 through a filter 20 which contains the isotope Rb 85 whose absorption spectrum contains the hyperfine components a and b. The components A and a are practically coincident, while the components B and b are completely separated. The component A of the emission spectrum of the lamp 18 is thus eliminated by the filter 20, so that the light which reaches cell 16 is mainly made up of the B line. Only the atoms of Rb 87 of cell 16 located in the lower hyperfine level tF = 1) absorb light and are carried in higher states. They return by spontaneous emission either on the upper hyperfine level (F = 2) or on the lower hyperfine level. As the atoms are immediately excited by the arrival of light, the lower level (F = 1) is emptied in favor of the upper level (F: 2) The population inversion between these two levels is realized and, from this fact, the cell 16 becomes practically transparent to the radiation from the lamp 18. The cell 16 is placed in a microwave cavity 22 which is excited at a frequency close to 6835 MHz, corresponding to the separation energy of the hyperfine levels F = l, mF = o and F = 2, mF = o, which causes the hyperfine transition, accompanied by a stimulated emission of electromagnetic radiation between these two levels. As soon as the atoms which take part in the stimulated emission arrive on the lower hyperfine level (F = 1), they are pumped optically and brought into the excited states. The greater the number of stimulated transitions, the greater the amount of light absorbed in cell 16, the smaller the amount of light arriving on a photoelectric cell 24 and the smaller the current in the photoelectric cell 24. goes through a minimum when the frequency of the cavity excitation signal is exactly equal to the transition frequency.

Les parois de la cellule 16 sont avantageusement revêtues d'une couche dite "non-désorientante", destinée à éliminer la désorientation de spin des atomes lorsqu' ils entrent en collision avec les parois. Cette couche permet d'augmenter sensiblement la durée d'interaction des atomes de la cellule avec le champ micro-onde et donc d'avoir une raie étroite d'absorption de la lumière dans la cellule 76. The walls of cell 16 are advantageously coated with a so-called "non-disorienting" layer, intended to eliminate the spin disorientation of the atoms when they collide with the walls. This layer makes it possible to appreciably increase the duration of interaction of the atoms of the cell with the microwave field and therefore to have a narrow line of absorption of light in the cell 76.

L'oscillateur à quartz 12 produit un signal à 5 MHz. Ce signal est modulé dans un modulateur de phase 26 à une fréquence relativement basse (typiquement de l'ordre de 100 Hz) produite par un générateur BF 28. Le signal modulé est appliqué à un multiplicateur 30 pour ob tenir un signal ayant la fréquence de l'émission stimulée de 6835 MHz. C'est ce signal qui est utilisé pour exciter la cavité micro-onde 22. The crystal oscillator 12 produces a signal at 5 MHz. This signal is modulated in a phase modulator 26 at a relatively low frequency (typically of the order of 100 Hz) produced by a LF generator 28. The modulated signal is applied to a multiplier 30 to obtain a signal having the frequency of the stimulated emission of 6835 MHz. It is this signal which is used to excite the microwave cavity 22.

Le signal délivré par la cellule photoélectrique 24 est amplifié en 32, puis appliqué à un détecteur synchrone 34 qui reçoit également un signal du générateur BF 28 de manière à effectuer une détection synchrone permettant de détecter si la fréquence porteuse du signal appliqué à la cavité 22 est bien centrée sur la fréquence de la transition hyperfine (6835). Tout décalage se traduit par un signal d'erreur à la sortie du comparateur de phase 34. Ce signal est amené à un intégrateur 36, puis utilisé pour commander une capacité variable 38 couplée à l'oscillateur 12 et qui modifie la fréquence de celui-ci de manière à maintenir l'harmonique du quartz centrée sur la fréquence de la transition hyperfine du rubidium. The signal delivered by the photoelectric cell 24 is amplified at 32, then applied to a synchronous detector 34 which also receives a signal from the LF generator 28 so as to carry out a synchronous detection making it possible to detect whether the carrier frequency of the signal applied to the cavity 22 is well centered on the frequency of the hyperfine transition (6835). Any offset results in an error signal at the output of the phase comparator 34. This signal is brought to an integrator 36, then used to control a variable capacitance 38 coupled to the oscillator 12 and which modifies the frequency of the latter. ci so as to maintain the harmonic of the quartz centered on the frequency of the hyperfine transition of rubidium.

Les étalons de fréquence du type ci-dessus sont systématiquement conçus pour obtenir des performances de stabilité les plus hautes possibles. La largeur de la raie d'absorption est donc relativement faible (de l'ordre de 300 Hzj, ce qui oblige à utiliser des fréquences de modulation relativement faibles (généralement inférieures à 200 Hz). La conséquence immédiate de cette modulation à basse fréquence est que la constante de temps de l'asservissement est relativement élevée (généralement supérieure à 100 millisecondes). Frequency standards of the above type are systematically designed to obtain the highest possible stability performance. The width of the absorption line is therefore relatively small (of the order of 300 Hzj, which requires the use of relatively low modulation frequencies (generally less than 200 Hz). The immediate consequence of this low frequency modulation is that the time constant of the servo is relatively high (generally greater than 100 milliseconds).

L'objet de la présente invention est de fournir un étalon de fréquence ayant une constante de temps de l'asservissement notablement plus faible que celle des étalons cidessus, de manière à avoir une stabilité de fréquence qui, sans atteindre celle des étalons de haute performance, est néanmoins tout à fait suffisante dans des applications en environnement défaborable (vibrations, chocs) ou dans des domaines tels que la navigation et les communications. The object of the present invention is to provide a frequency standard having a significantly lower servo time constant than that of the above standards, so as to have frequency stability which, without reaching that of high performance standards , is nevertheless quite sufficient in applications in a deworkable environment (vibrations, shocks) or in fields such as navigation and communications.

La diminution de la constante de temps de l'asservissement par utilisation d'une fréquence de modulation relativement élevée implique donc que la largeur de la raie d'absorption soit augmentée. The reduction in the time constant of the servo-control by using a relatively high modulation frequency therefore implies that the width of the absorption line is increased.

I1 faut immédiatement indiquer qu'un élargissement de la raie d'émission pourrait être obtenu en éliminant la couche "non désorientante" qui recouvre les parois de la cellule. Cette solution ne peut cependant pas être retenue, car elle abaisserait le rapport signal/bruit à une valeur inacceptable. It should immediately be indicated that an enlargement of the emission line could be obtained by eliminating the "non-disorienting" layer which covers the walls of the cell. This solution cannot however be adopted, because it would lower the signal / noise ratio to an unacceptable value.

Le but de la présente invention est donc de proposer un étalon de fréquence compact et pratique, à asservissement rapide, pouvant fonctionner dans un environnement défaborable. The object of the present invention is therefore to propose a compact and practical frequency standard, with rapid servo-control, capable of operating in a deforable environment.

Ce but est réalisé par l'utilisation d'une onde électromagnétique progressive ayant pour effet d'élargir la raie d'absorption de la cellule par effet Doppler, ce qui permet de travailler avec des fréquences de modulation élevées et de réduire ainsi la constante de temps de l'asservissement. This goal is achieved by the use of a progressive electromagnetic wave having the effect of widening the absorption line of the cell by Doppler effect, which makes it possible to work with high modulation frequencies and thus to reduce the constant of time of bondage.

Le dessin montre, à titre d'exemple, une réalisation de l'étalon de fréquence selon l'invention. The drawing shows, by way of example, an embodiment of the frequency standard according to the invention.

La figure 1, déjà citée, montre l'état de la technique. Figure 1, already cited, shows the state of the art.

La figure 2 est une vue en coupe de l'étalon de fréquence selon l'invention. Figure 2 is a sectional view of the frequency standard according to the invention.

La figure 3 montre la raie d'absorption d'un dispositif selon l'invention comparée à celle d'un étalon connu. Figure 3 shows the absorption line of a device according to the invention compared to that of a known standard.

I1 peut être distingué en 1 sur la figure 2, l'os- cillateur radiofréquence alimentant la bobine d'excitation la de la lampe 2. Cette dernière contient essentiellement du Rb 87 ainsi que de l'argon à la pression de 2 Torr servant de gaz d'amorce. En face de la lampe 2 se trouve un filtre 3 formé d'une cellule 3a dans laquelle se trouve du
Rb 85 et un gaz tampon (de l'argon à la pression de 50
Torr). Ce dernier gaz a pour but d'élargir et de déplacer la bande d'absorption du filtre 3.I1 can be distinguished in 1 in FIG. 2, the radiofrequency oscillator supplying the excitation coil la of lamp 2. The latter essentially contains Rb 87 as well as argon at the pressure of 2 Torr serving as starter gas. In front of the lamp 2 is a filter 3 formed by a cell 3a in which there is
Rb 85 and a buffer gas (argon at the pressure of 50
Torr). The purpose of this latter gas is to widen and move the absorption band of the filter 3.

Disposée dans l'axe formé par la lampe 2 et le filtre 3 se trouve une cellule d'absorption 4. Celle-ci, dans l'exemple décrit, forme une construction monobloc avec le filtre 3. n'étant séparée de celui-ci que par la paroi aa. La cellule 4 est recouverte d'une couche non désorientante" 4b. Celle-ci peut être avantageusement un organo-silane dérivé du dichlorodiméthyl-silane obtenu dans le commerce sous le nom ae Dry Film (eneral Electric), des silicones, du polyéthylène ou du polyéthylène deutéré (CD2)n
Une boucle micro-onde, au plan perpendiculaire à l'axe lampe-cellule, entoure la cellule 4.En regard de cette dernière, et disposée perpendiculèrement à l'axe lampe-cellule, se trouve une cellule photo-électrique 6.Arranged in the axis formed by the lamp 2 and the filter 3 is an absorption cell 4. This, in the example described, forms a one-piece construction with the filter 3. not being separated from the latter as by the wall aa. Cell 4 is covered with a non-disorienting layer "4b. This may advantageously be an organosilane derived from dichlorodimethyl-silane obtained commercially under the name ae Dry Film (eneral Electric), silicones, polyethylene or deuterated polyethylene (CD2) n
A microwave loop, at the plane perpendicular to the lamp-cell axis, surrounds the cell 4. Opposite the latter, and arranged perpendicular to the lamp-cell axis, is a photoelectric cell 6.

Une bobine 7, entourant l'ensemble filtre 3, cellule 4, crée un champ magnétique constant à l'intérieur de la cellule 4.A coil 7, surrounding the filter assembly 3, cell 4, creates a constant magnetic field inside cell 4.

Des écrans magnétiques 8 et 9 isolent les filtre, 3, cellule 4 et lampe 2 de l'influence de champs magneti- ques extérieurs. Magnetic screens 8 and 9 isolate the filters, 3, cell 4 and lamp 2 from the influence of external magnetic fields.

Une entrée micro-onde 5a permet l'alimentation de la boucle 5. La boucle 5 peut aussi comprendre une diode
SRD (step recovery diode) de manière à etre alimentée en fréquence relativement basse. La diode a pour but de multiplier la fréquence dans la boucle 5, ce qui permet une miniaturisation de 1 'électronique. A microwave input 5a allows the supply of the loop 5. The loop 5 can also include a diode
SRD (step recovery diode) so as to be supplied with relatively low frequency. The purpose of the diode is to multiply the frequency in loop 5, which allows miniaturization of the electronics.

Enfin, la cellule photo-électrique 6 est reliée à l'électronique de commande 14 par des sorties 11. Finally, the photoelectric cell 6 is connected to the control electronics 14 by outputs 11.

Le fonctionnement de l'étalon de fréquence selon l'invention est le suivant
Comme dans le montage classique, la lampe 2 émet de la lumière contenant les composants spectraux A et B. Le composant A étant filtré par le filtre 3, seul le composant
B atteint la cellule à Rb 87, 4. I1 vide, comme dans le cas classique, le niveau hyperfin F=l par pompage optique. Une excitation micro-onde de 6835 MHz, provoquée par la boucle 5, fait, comme dans le montage classique, retomber les atomes de Rb 87, qui peuplaient le niveau hyperfin F=2, mF=o, sur le niveau F=l, mF=o. Le remplissage de ce dernier ni veau diminue la transparence de la cellule 4, phénomène détecté par la cellule 6, permettant l'accord de l'excita- tion micro-onde sur la fréquence de transition hyperfine.The operation of the frequency standard according to the invention is as follows
As in the conventional assembly, the lamp 2 emits light containing the spectral components A and B. The component A being filtered by the filter 3, only the component
B reaches the cell at Rb 87, 4. I1 empties, as in the classic case, the hyperfine level F = l by optical pumping. Microwave excitation of 6835 MHz, caused by loop 5, causes the atoms of Rb 87, which populated the hyperfine level F = 2, mF = o, to fall back onto the level F = l, as in the conventional assembly. mF = o. The filling of the latter calf reduces the transparency of cell 4, a phenomenon detected by cell 6, allowing the microwave excitation to agree on the hyperfine transition frequency.

Dans un étalon de freqllence à Rb 87 connu, la cellule est disposée dans une cavité micro-onde. 'onde élec- tromagnétique est stationnaire t les atomes voient un champ de phase constante. I1 nty a donc pas d'élargissement par effet Doppler de la raie d'absorption. Cette raie a une largeur typique d'environ 300 Hz, ce qui oblige pour la détection d'utiliser des fréquences de modulation basses (typiquement 137 Hz). La conséquence directe de cette modulation basse fréquence est une constante de temps de l'asservissement relativement élevée (supérieure à 100 millisecondes). In a known frequency standard at Rb 87, the cell is placed in a microwave cavity. The electromagnetic wave is stationary and the atoms see a constant phase field. There is therefore no enlargement by Doppler effect of the absorption line. This line has a typical width of around 300 Hz, which makes it necessary for detection to use low modulation frequencies (typically 137 Hz). The direct consequence of this low frequency modulation is a relatively high time constant of the servo (greater than 100 milliseconds).

Dans l'étalon de fréquence décrit, la cellule est soumise à une onde électromagnétique progressive émise par la boucle 5. Les atomes de la cellule ne sont plus soumis à un champ électromagnétique de phase constante mais au contraire à un champ de phase variable. I1 en résulte que la raie d'absorption de la cellule est élargie par effet
Doppler. La largeur de la raie d'absorption est alors typiquement de 4,5 kHz, ce qui permet une fréquence de modulation supérieure à 1 kHz. La constante de temps de l'asservissement peut descendre jusqu'aux environs de 1 milliseconde. I1 peut être observé sur la figure 3 la raie élargie 41 du dispositif à onde progressive décrit comparée à la raie normale 42 d'un dispositif connu.In the frequency standard described, the cell is subjected to a progressive electromagnetic wave emitted by loop 5. The atoms of the cell are no longer subjected to an electromagnetic field of constant phase but on the contrary to a variable phase field. It follows that the absorption line of the cell is widened by effect
Doppler. The width of the absorption line is then typically 4.5 kHz, which allows a modulation frequency greater than 1 kHz. The time constant of the servo can go down to around 1 millisecond. I1 can be seen in Figure 3 the enlarged line 41 of the traveling wave device described compared to the normal line 42 of a known device.

Des essais expérimentaux ont montré que la dérive à long terme d'un tel étalon de fréquence à onde progressive est plus faible que l.l0-ll/mois. Le rapport signal/ bruit reste cependant favorable; il est typiquement de 3000. La stabilité de fréquence (variance ALLAN mesurée) est typiquement ay (T) = l.lo 10. T 2, pour 1 < T < 500 secondes. Experimental tests have shown that the long-term drift of such a traveling wave frequency standard is weaker than l.10 -11 / month. The signal / noise ratio remains favorable, however; it is typically 3000. The frequency stability (variance ALLAN measured) is typically ay (T) = l.lo 10. T 2, for 1 <T <500 seconds.

Le système à onde progressive selon l'invention présente en plus de la faible constante de temps de l'asservissement, les autres avantages suivants
- L'élimination de la cavité micro-onde et son remplacement par une boucle permet de réduire considérablement le volume de la cellule d'absorption. I1 est de 3 3 1 cm alors que celui des systèmes connus est de 50 cm . La miniaturisation est une qualité essentielle pour des applications telles que navigation aérienne et spaciale, communications...The traveling wave system according to the invention has, in addition to the low time constant of the servo, the following other advantages
- The elimination of the microwave cavity and its replacement by a loop makes it possible to considerably reduce the volume of the absorption cell. I1 is 3 3 1 cm while that of known systems is 50 cm. Miniaturization is an essential quality for applications such as air and space navigation, communications ...

- L'élimination de la cavité micro-onde supprime la nécessité d'accorder la cavité et la cellule,ce qui simplifie grandement la fabrication d'étalons de fréquence à rubidium et abaisse le taux de rejets élevé dans les dispositifs connus. - The elimination of the microwave cavity eliminates the need to tune the cavity and the cell, which greatly simplifies the production of rubidium frequency standards and lowers the high rejection rate in known devices.

- Une boucle est beaucoup plus aisée à fabriquer et moins onéreuse qu'une cavité micro-onde. - A loop is much easier to manufacture and less expensive than a microwave cavity.

L'utilisation d'une couche "non désorientante" assure une fréquence de sortie plus reproductible. La -re- productibilité d'un étalon du type décrit ayant une cellule 3 -8 de 1 cm est de 5.10 ,alors qu un étalon classique n'uti- lisant pas une couche "non-désorientante" mais un gaz tampon a une reproductibilité de 1.10 6 Ces meilleures performances permettent l'utilisation d'un synthétiseur de fréquence plus simple. The use of a "non-disorienting" layer ensures a more reproducible output frequency. The re-producibility of a standard of the type described having a cell 3 -8 of 1 cm is 5.10, whereas a standard standard not using a "non-disorienting" layer but a buffer gas has a reproducibility of 1.10 6 These better performances allow the use of a simpler frequency synthesizer.

Il est évident que l'effet d'une onde progressive n'a lieu que pour une cellule à atomes en mouvement, c'està-dire à parois revêtues d'une couche "non désorientante" et non pour une cellule à gaz tampon où les atomes sont pratiquement immobiles
Enfin, il est clair que la simple boucle microonde 5 décrite dans l'exemple ci-dessus peut être remplacée par tout système permettant de fournir une onde progressive engendrant l'élargissement de la raie d'absorption et, par voie de conséquence,l'abaissement de la constante de temps de l'asservissement. It is obvious that the effect of a progressive wave only takes place for a cell with moving atoms, that is to say with walls coated with a "non-disorienting" layer and not for a buffer gas cell where the atoms are practically immobile
Finally, it is clear that the simple microwave loop 5 described in the example above can be replaced by any system making it possible to provide a progressive wave causing the widening of the absorption line and, consequently, the lowering of the time constant of the servo-control.

Claims

1. Frequency standard with low servo time constant, comprising

- an optical pumping device (10) comprising a light source of determined spectral component (2,3), a cell (4) containing an alkali metal in gaseous form arranged to receive said light and internally coated with a layer disorienting (4b), means (6) for detecting the light transmitted by the cell and producing a detection signal representative of this transmission and means for applying to said cell a substantially constant magnetic field;

- a system (12, 26, 30) for subjecting said cell to an electromagnetic wave inducing a hyperfine spectral transition of the atoms of said metal which increases the absorption of said light by the cell; and

- servo means (32, 34, 36, 38) responding to variations in said detection signal to modify the frequency of said wave so as to center it substantially on the frequency of the hyperfine spectral transition,

characterized in that said system is adapted to produce a progressive electromagnetic wave so as to widen the absorption line of the cell by effect

Doppler in order to make it possible to decrease the constant of the servo time.

2. atomic frequency standard according to claim 1, characterized in that said system comprises a loop (5).

3. Atomic frequency standard according to claim 2, characterized in that said system further comprises an SRD diode connected in series with said loop.

4. Atomic frequency standard according to claim 1, characterized in that the non-disorienting layer comprises polyethylene.

5. Atomic frequency standard according to claim 1, characterized in that the non-disorienting layer comprises an organosilane.

6. atomic frequency standard according to claim 1, characterized in that the non-disorienting layer comprises a silicone.

7. Atomic frequency standard according to claim 1, characterized in that said light source comprises an alkali metal vapor lamp (2) and an isotopic filter (3).

8. Atomic frequency standard according to claim 7, characterized in that said lamp is an Rb 87 lamp, that said filter comprises an Rb 85 cell and that said cell is an Rb 87 cell.

9. atomic frequency standard according to claim 7, characterized in that said filter and said cell form a single unit.