JP2743906B2 - ルビジウム原子発振器 - Google Patents
ルビジウム原子発振器Info
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- JP2743906B2 JP2743906B2 JP5699196A JP5699196A JP2743906B2 JP 2743906 B2 JP2743906 B2 JP 2743906B2 JP 5699196 A JP5699196 A JP 5699196A JP 5699196 A JP5699196 A JP 5699196A JP 2743906 B2 JP2743906 B2 JP 2743906B2
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- rubidium
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ルビジウム原子発
振器に関し、特にルビジウム原子発振器の光マイクロ波
共鳴部であるキャビティとルビジウムガスセルの構造に
関する。
振器に関し、特にルビジウム原子発振器の光マイクロ波
共鳴部であるキャビティとルビジウムガスセルの構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にルビジウム原子発振器において
は、原子共鳴を利用するために、光マイクロ波共鳴部を
キャビティとルビジウムガスセルで構成している。そし
て、このルビジウムガスセルは、キャビティ内一杯に充
填される構造であった。
は、原子共鳴を利用するために、光マイクロ波共鳴部を
キャビティとルビジウムガスセルで構成している。そし
て、このルビジウムガスセルは、キャビティ内一杯に充
填される構造であった。
【０００３】図２に、このような従来のルビジウム原子
発振器のキャビティとルビジウムガスセルからなる光マ
イクロ波共鳴部の構成例を示す。円筒型のキャビティ３
０の内部に、キャビティ３０の内径とほぼ等しい外径の
円柱状のルビジウムガスセル４０が、光通過孔３１から
入射する光の進行方向と同じ向きになるように充填され
ている。ルビジウムガスセル４０の平面部４１及び４２
は同じ径であり、平面部４２がキャビティ３０内に設置
された光受光素子４３側に位置している。
発振器のキャビティとルビジウムガスセルからなる光マ
イクロ波共鳴部の構成例を示す。円筒型のキャビティ３
０の内部に、キャビティ３０の内径とほぼ等しい外径の
円柱状のルビジウムガスセル４０が、光通過孔３１から
入射する光の進行方向と同じ向きになるように充填され
ている。ルビジウムガスセル４０の平面部４１及び４２
は同じ径であり、平面部４２がキャビティ３０内に設置
された光受光素子４３側に位置している。
【０００４】このような構造のルビジウム原子発振器の
光マイクロ波共鳴部においては、チューニング棒を挿入
するためのスペースがないために、ルビジウムガスセル
４０に対してキャビティを余裕を持たせた長さに形成
し、光受光素子４３の位置をキャビティ内で調整する方
法によってキャビティの共振周波数のチューニングが行
われている。
光マイクロ波共鳴部においては、チューニング棒を挿入
するためのスペースがないために、ルビジウムガスセル
４０に対してキャビティを余裕を持たせた長さに形成
し、光受光素子４３の位置をキャビティ内で調整する方
法によってキャビティの共振周波数のチューニングが行
われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のルビジウム原子発振器の光マイクロ波共鳴部において
は、キャビティ内にルビジウムガスセルを一杯に充填し
ているため、点光源を使用しているルビジウムガスセル
において無駄な部分が存在するといった問題があった。
のルビジウム原子発振器の光マイクロ波共鳴部において
は、キャビティ内にルビジウムガスセルを一杯に充填し
ているため、点光源を使用しているルビジウムガスセル
において無駄な部分が存在するといった問題があった。
【０００６】また、キャビティの共振周波数のチューニ
ングをキャビティ内の光受光素子の位置を可変する方法
によって行なっているため、キャビティの長さを大きく
する必要があり、キャビティが大型化するといった問題
点があった。
ングをキャビティ内の光受光素子の位置を可変する方法
によって行なっているため、キャビティの長さを大きく
する必要があり、キャビティが大型化するといった問題
点があった。
【０００７】本発明は、上記従来の欠点を解消し、ルビ
ジウムガスセルの無駄な部分をなくすることにより経済
性を向上させることのできるルビジウム原子発振器を提
供することを目的とする。
ジウムガスセルの無駄な部分をなくすることにより経済
性を向上させることのできるルビジウム原子発振器を提
供することを目的とする。
【０００８】また、本発明の他の目的は、キャビティの
長さを変えることなく共鳴周波数の調整を可能とするこ
とにより、キャビティの小型化を実現することができる
ルビジウム原子発振器を提供することにある。
長さを変えることなく共鳴周波数の調整を可能とするこ
とにより、キャビティの小型化を実現することができる
ルビジウム原子発振器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、円筒状のキャビティと該キャビティ内に設置
されるルビジウム金属を封入したルビジウムガスセルで
構成される光マイクロ波共鳴部を備えるルビジウム原子
発振器において、キャビティの壁面に貫通孔を設け、該
貫通孔にチューニング用突出棒を挿入深さを調整可能に
挿入し、前記ルビジウムガスセルを、径の異なる２つの
平面部を有する円錐台形状に形成したことを特徴とす
る。
本発明は、円筒状のキャビティと該キャビティ内に設置
されるルビジウム金属を封入したルビジウムガスセルで
構成される光マイクロ波共鳴部を備えるルビジウム原子
発振器において、キャビティの壁面に貫通孔を設け、該
貫通孔にチューニング用突出棒を挿入深さを調整可能に
挿入し、前記ルビジウムガスセルを、径の異なる２つの
平面部を有する円錐台形状に形成したことを特徴とす
る。
【００１０】請求項２の本発明のルビジウム原子発振器
では、前記貫通孔を、前記キャビティの直径方向位置の
２個所に設け、該２個所の貫通孔に、２本の前記チュー
ニング用突出棒を挿入したことを特徴とする。
では、前記貫通孔を、前記キャビティの直径方向位置の
２個所に設け、該２個所の貫通孔に、２本の前記チュー
ニング用突出棒を挿入したことを特徴とする。
【００１１】請求項３の本発明のルビジウム原子発振器
では、前記ルビジウムガスセルの径の小さい平面部を、
前記キャビティの光通過孔側に位置させ、径の大きな平
面部を前記キャビティの光受光素子が位置する底面部側
に位置させて、前記ルビジウムガスセルを前記キャビテ
ィ内に設置したことを特徴とする。
では、前記ルビジウムガスセルの径の小さい平面部を、
前記キャビティの光通過孔側に位置させ、径の大きな平
面部を前記キャビティの光受光素子が位置する底面部側
に位置させて、前記ルビジウムガスセルを前記キャビテ
ィ内に設置したことを特徴とする。
【００１２】請求項４の本発明のルビジウム原子発振器
では、前記チューニング用突出棒を、前記貫通孔にねじ
込む構造としたことを特徴とする。
では、前記チューニング用突出棒を、前記貫通孔にねじ
込む構造としたことを特徴とする。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例によるル
ビジウム原子発振器のキャビティとルビジウムガスセル
からなる光マイクロ波共鳴部の断面図である。本実施例
によるルビジウム原子発振器の光マイクロ波共鳴部は、
円筒型のキャビティ１０と、内部にルビジウム金属が封
入されたガラス製のルビジウムガスセル１２と、光受光
素子１３と、チューニング用突出棒１４ａ，１４ｂとで
構成される。
て詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例によるル
ビジウム原子発振器のキャビティとルビジウムガスセル
からなる光マイクロ波共鳴部の断面図である。本実施例
によるルビジウム原子発振器の光マイクロ波共鳴部は、
円筒型のキャビティ１０と、内部にルビジウム金属が封
入されたガラス製のルビジウムガスセル１２と、光受光
素子１３と、チューニング用突出棒１４ａ，１４ｂとで
構成される。
【００１４】キャビティ１０の光が入射する側には、光
通過孔１０ａが形成され、他方の底面部に光受光素子１
３が設置されている。また、キャビティ１０の直径方向
２個所には、チューニング用突出棒１４ａ，１４ｂを挿
入する貫通孔１１ａ，１１ｂが設けられている。
通過孔１０ａが形成され、他方の底面部に光受光素子１
３が設置されている。また、キャビティ１０の直径方向
２個所には、チューニング用突出棒１４ａ，１４ｂを挿
入する貫通孔１１ａ，１１ｂが設けられている。
【００１５】ルビジウムガスセル１２は、径の異なる平
面部１５，１６を有する円錐台形状に形成されている。
平面部１５の径は、キャビティ１０の内径とほぼ等しく
してあり、平面部１６の径は、キャビティ１０の光通過
孔１０ａの径よりも僅かに大きくしてある。また、ルビ
ジウムガスセル１２の長さは、キャビティ１０よりも僅
かに短く形成している。
面部１５，１６を有する円錐台形状に形成されている。
平面部１５の径は、キャビティ１０の内径とほぼ等しく
してあり、平面部１６の径は、キャビティ１０の光通過
孔１０ａの径よりも僅かに大きくしてある。また、ルビ
ジウムガスセル１２の長さは、キャビティ１０よりも僅
かに短く形成している。
【００１６】そして、ルビジウムガスセル１２は、通過
孔１０ａから入射する光の進行方向と同じ向きに、すな
わち径の小さい平面部１６側がキャビティ１０の光通過
孔１０ａ側に向き、径の大きな平面部１５側が光受光素
子１３側に向くように、キャビティ１０内に設置されて
いる。
孔１０ａから入射する光の進行方向と同じ向きに、すな
わち径の小さい平面部１６側がキャビティ１０の光通過
孔１０ａ側に向き、径の大きな平面部１５側が光受光素
子１３側に向くように、キャビティ１０内に設置されて
いる。
【００１７】キャビティ１０の光通過孔１０ａから入射
した光は、ルビジウムガスセル１２の内部をその形状に
沿って広がり光受光素子１３に受光される。このよう
に、ルビジウムガスセル１２の形状を、キャビティ１０
の光通過孔１０ａから入射した光の進路に沿った形状と
することにより、ルビジウムガスセル１２自体の無駄な
部分がなくなり、経済性が向上する。
した光は、ルビジウムガスセル１２の内部をその形状に
沿って広がり光受光素子１３に受光される。このよう
に、ルビジウムガスセル１２の形状を、キャビティ１０
の光通過孔１０ａから入射した光の進路に沿った形状と
することにより、ルビジウムガスセル１２自体の無駄な
部分がなくなり、経済性が向上する。
【００１８】また、ルビジウムガスセル１２を上記のよ
うに円錐台形状としても、信号強度の低下及び周波数安
定度の劣化はなく性能、品質を維持したままで経済的な
効果を得られることになる。
うに円錐台形状としても、信号強度の低下及び周波数安
定度の劣化はなく性能、品質を維持したままで経済的な
効果を得られることになる。
【００１９】本実施例では、キャビティ１０の貫通孔１
１ａ，１１ｂに螺子が形成されており、チューニング用
突出棒１４ａ，１４ｂの長さ全体に、貫通孔１１ａ，１
１ｂの螺子に螺合する螺子が形成されている。このよう
な構造から、チューニング用突出棒１４ａ，１４ｂをキ
ャビティ１０の貫通孔１１ａ，１１ｂに螺子込むことに
より、その挿入深さを自在に調整することができるよう
になっている。
１ａ，１１ｂに螺子が形成されており、チューニング用
突出棒１４ａ，１４ｂの長さ全体に、貫通孔１１ａ，１
１ｂの螺子に螺合する螺子が形成されている。このよう
な構造から、チューニング用突出棒１４ａ，１４ｂをキ
ャビティ１０の貫通孔１１ａ，１１ｂに螺子込むことに
より、その挿入深さを自在に調整することができるよう
になっている。
【００２０】キャビティ１０の貫通孔１１ａ，１１ｂか
ら挿入したチューニング用突出棒１４ａ，１４ｂのキャ
ビティ１０への挿入深さを調節することにより、共鳴周
波数の調整が可能となり、従来のようにチューニングの
ためにキャビティの長さを必要以上に長くする必要がな
くなる。従って、キャビティ１０の長さを短くして小型
化が実現できる。
ら挿入したチューニング用突出棒１４ａ，１４ｂのキャ
ビティ１０への挿入深さを調節することにより、共鳴周
波数の調整が可能となり、従来のようにチューニングの
ためにキャビティの長さを必要以上に長くする必要がな
くなる。従って、キャビティ１０の長さを短くして小型
化が実現できる。
【００２１】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施例では、チューニング用突
出棒１４ａ，１４ｂをキャビティ１０の貫通孔１１ａ，
１１ｂに螺子込む構造としたが、キャビティ１０への挿
入深さを調節できれる構造であれば、実施例の構造に限
定されない。
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施例では、チューニング用突
出棒１４ａ，１４ｂをキャビティ１０の貫通孔１１ａ，
１１ｂに螺子込む構造としたが、キャビティ１０への挿
入深さを調節できれる構造であれば、実施例の構造に限
定されない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明のルビジウム
原子発振器は、ルビジウムガスセルの形状を、キャビテ
ィ１０の光通過孔から入射した光の進路に沿った形状と
することにより、ルビジウムガスセル自体の無駄な部分
がなくなるので、経済性が向上する。
原子発振器は、ルビジウムガスセルの形状を、キャビテ
ィ１０の光通過孔から入射した光の進路に沿った形状と
することにより、ルビジウムガスセル自体の無駄な部分
がなくなるので、経済性が向上する。
【００２３】また、キャビティの貫通孔に挿入したチュ
ーニング用突出棒の挿入深さを調節することにより、共
鳴周波数の調整が可能となるので、共鳴周波数の調整の
ためにキャビティの長さを必要以上に長くする必要がな
くなり、これによりキャビティの長さを短くして小型化
が実現できる。
ーニング用突出棒の挿入深さを調節することにより、共
鳴周波数の調整が可能となるので、共鳴周波数の調整の
ためにキャビティの長さを必要以上に長くする必要がな
くなり、これによりキャビティの長さを短くして小型化
が実現できる。
【図１】 本発明の一実施例によるルビジウム原子発振
器のキャビティとルビジウムガスセルからなる光マイク
ロ波共鳴部の断面図である。
器のキャビティとルビジウムガスセルからなる光マイク
ロ波共鳴部の断面図である。
【図２】 従来のルビジウム原子発振器のキャビティと
ルビジウムガスセルからなる光マイクロ波共鳴部の断面
図である。
ルビジウムガスセルからなる光マイクロ波共鳴部の断面
図である。
１０ キャビティ １０ａ 光通過孔 １１ａ，１１ｂ 貫通孔 １２ ルビジウムガスセル １３ 光受光素子 １４ａ，１４ｂ チューニング用突出棒 １５、１６ 平面部
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒状のキャビティと該キャビティ内に
設置されるルビジウム金属を封入したルビジウムガスセ
ルで構成される光マイクロ波共鳴部を備えるルビジウム
原子発振器において、前記キャビティの壁面に貫通孔を
設け、該貫通孔にチューニング用突出棒を挿入深さを調
整可能に挿入し、前記ルビジウムガスセルを、径の異な
る２つの平面部を有する円錐台形状に形成したことを特
徴とするルビジウム原子発振器。 - 【請求項２】 前記貫通孔を、前記キャビティの直径方
向位置の２個所に設け、該２個所の貫通孔に、２本の前
記チューニング用突出棒を挿入したことを特徴とする請
求項１に記載のルビジウム原子発振器。 - 【請求項３】 前記ルビジウムガスセルの径の小さい平
面部を、前記キャビティの光通過孔側に位置させ、径の
大きな平面部を前記キャビティの光受光素子が位置する
底面部側に位置させて、前記ルビジウムガスセルを前記
キャビティ内に設置したことを特徴とする請求項１又は
請求項２に記載のルビジウム原子発振器。 - 【請求項４】 前記チューニング用突出棒を、前記貫通
孔にねじ込む構造としたことを特徴とする請求項２に記
載のルビジウム原子発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5699196A JP2743906B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ルビジウム原子発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5699196A JP2743906B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ルビジウム原子発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232650A JPH09232650A (ja) | 1997-09-05 |
| JP2743906B2 true JP2743906B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=13042969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5699196A Expired - Lifetime JP2743906B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ルビジウム原子発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743906B2 (ja) |
-
1996
- 1996-02-19 JP JP5699196A patent/JP2743906B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09232650A (ja) | 1997-09-05 |
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