JP6201352B2 - 原子発振器及びその制御方法 - Google Patents
原子発振器及びその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6201352B2 JP6201352B2 JP2013051071A JP2013051071A JP6201352B2 JP 6201352 B2 JP6201352 B2 JP 6201352B2 JP 2013051071 A JP2013051071 A JP 2013051071A JP 2013051071 A JP2013051071 A JP 2013051071A JP 6201352 B2 JP6201352 B2 JP 6201352B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- voltage
- output
- frequency
- light source
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
図1は第1の実施の形態にかかる原子発振器1の基本的な構成を示している。原子発振器1は光源2、ガスセル3、光検出部4、直流オフセット制御部5、波長制御部6、及び周波数制御部7を有する。本例にかかる原子発振器1はCPT法を利用するものである。
図11は第2の実施の形態にかかる原子発振器60の構成を示している。この原子発振器60は二重共鳴法を利用するものである。
図14は第3の実施の形態にかかる原子発振器70の構成を示している。
2 光源
3,12 ガスセル
4 光検出部
5 直流オフセット制御部
6 波長制御部
7 周波数制御部
11 レーザダイオード
13 光検出回路
14 原子共鳴部
15 直流オフセット制御回路
16 波長制御回路
17 周波数制御回路
18 バイアスT
21 フォトダイオード
22 直流電圧源
23 オペアンプ
24 電流電圧変換抵抗
31 交流阻止回路
32 制御回路
33 オフセット補正電流源
41 同期検波回路
42 制御回路
43 電流駆動回路
44 低周波発振器
51 同期検波回路
52 制御回路
53 電圧制御水晶発振器
54 低周波発振器
55 PLL
62 マイクロ波キャビティ
72 オフセット補正電圧源
82 直流基準電圧源
Claims (10)
- 光源と、
アルカリ金属原子を封入するガスセルと、
前記光源から出力され前記ガスセルを透過した光を光電流に変換すると共に前記光電流を電圧に変換して出力する光検出手段と、
前記光検出手段の出力の直流オフセット電圧を除去する又は一定に保つ直流オフセット電圧制御手段と、
前記光検出手段が出力する電圧と前記アルカリ金属原子の光吸収特性とに基づいて前記ガスセルでの光吸収が生じるように前記光源が出力する光の波長を制御する波長制御手段と、
前記光検出手段が出力する電圧と前記アルカリ金属原子の光吸収特性とに基づいて前記光吸収が最小となるように前記光源が出力する光の周波数を制御する周波数制御手段と、
を備え、
前記波長制御手段は、前記光源の駆動電流を第1の発振周波数で変調し、
前記周波数制御手段は、前記駆動電流を第2の発振周波数で変調し、
前記光源は、前記駆動電流に応じて変調された光を出力し、
前記直流オフセット電圧制御手段は、前記光源が変調された光を出力しているときに前記光電流から直流成分を除去し、
前記光検出手段は、基準電圧に対してプラス及びマイナスの両極性を有する電圧を出力する、
原子発振器。 - 前記波長制御手段は、前記光検出手段が出力する電圧に基づいて前記ガスセル内で光吸収が最大となるように前記光源が出力する光の波長を制御し、
前記周波数制御手段は、前記光検出手段が出力する電圧に基づいて前記ガスセル内でCPT共鳴が生ずるように前記光源が出力する光に重畳する信号の周波数を制御する、
請求項1に記載の原子発振器。 - 前記波長制御手段は、前記ガスセル内での光吸収が最大となるように前記光源の駆動電流を生成すると共に、当該駆動電流に第1の周波数信号を重畳し、
前記周波数制御手段は、前記ガスセル内でのCPT共鳴による光吸収率の低下が最大となるように設定された第2の周波数信号を生成し、
前記光源は、前記第1の周波数信号が重畳された前記駆動電流を前記第2の周波数信号により周波数変調した信号に応じた光を出力する、
請求項2に記載の原子発振器。 - 光源と、
アルカリ金属原子を封入するガスセルと、
前記ガスセルに電磁波を照射する電磁波照射部と、
前記光源から出力され前記ガスセルを透過した光を光電流に変換すると共に前記光電流を電圧に変換して出力する光検出手段と、
前記光検出手段の出力の直流オフセット電圧を除去する又は一定に保つ直流オフセット電圧制御手段と、
前記光検出手段が出力する電圧と前記アルカリ金属原子の光吸収特性とに基づいて前記ガスセルでの光吸収が生じるように前記光源が出力する光の波長を制御する波長制御手段と、
前記光検出手段が出力する電圧と前記アルカリ金属原子の光吸収特性とに基づいて前記光吸収が最大となるように前記電磁波照射部が出力する電磁波の周波数を制御する周波数制御手段と、
を備え、
前記波長制御手段は、前記光源の駆動電流を第1の発振周波数で変調し、
前記周波数制御手段は、前記駆動電流を第2の発振周波数で変調し、
前記光源は、前記駆動電流に応じて変調された光を出力し、
前記直流オフセット電圧制御手段は、前記光源が変調された光を出力しているときに前記光電流から直流成分を除去し、
前記光検出手段は、基準電圧に対してプラス及びマイナスの両極性を有する電圧を出力する、
を備える原子発振器。 - 前記波長制御手段は、前記光検出手段が出力する電圧に基づいて光ポンピングが生ずるように前記光源が出力する光の波長を制御し、
前記周波数制御手段は、前記光検出手段が出力する電圧に基づいて誘導放出が生ずるように前記電磁波照射部が出力する電磁波の周波数を制御する、
請求項4に記載の原子発振器。 - 前記直流オフセット電圧制御手段は、
前記光検出手段が出力する電圧から交流成分を除去した電圧を出力する交流阻止回路と、
前記交流阻止回路が出力した電圧を除去する又は一定に保つための電流を設定する制御回路と、
前記制御回路により設定された電流を前記光検出手段の光−電流変換回路に出力するオフセット補正電流源と、
を備える請求項1〜5のいずれか1項に記載の原子発振器。 - 前記直流オフセット電圧制御手段は、
前記光検出手段が出力する電圧から交流成分を除去した電圧を出力する交流阻止回路と、
前記交流阻止回路が出力した電圧を除去する又は一定に保つための電圧を設定する制御回路と、
前記制御回路により設定された電圧を前記光検出手段の電流−電圧変換回路に出力するオフセット補正電圧源と、
を備える請求項1〜5のいずれか1項に記載の原子発振器。 - 前記波長制御手段及び前記周波数制御手段は、前記光検出手段の出力を同期検波する同期検波回路を備える、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の原子発振器。 - 光源と、アルカリ金属原子を封入するガスセルとを備える原子発振器の制御方法であって、
前記光源から出力され前記ガスセルを透過した光を光電流に変換すると共に前記光電流を電圧に変換して出力する光検出工程と、
前記光検出工程による出力の直流オフセット電圧を除去する又は一定に保つ直流オフセット電圧制御工程と、
前記光検出工程により出力された電圧と前記アルカリ金属原子の光吸収特性とに基づいて前記ガスセルでの光吸収が生じるように前記光源が出力する光の波長を制御する波長制御工程と、
前記光検出工程により出力された電圧と前記アルカリ金属原子の光吸収特性とに基づいて前記光吸収が最小となるように前記光源が出力する光の周波数を制御する周波数制御工程と、
前記光源の駆動電流を第1の発振周波数で変調する工程と、
前記駆動電流を第2の発振周波数で変調する工程と、
前記光源が前記駆動電流に応じて変調された光を出力する工程と、
前記直流オフセット電圧制御工程において、前記光源が変調された光を出力しているときに前記光電流から直流成分を除去する工程と、
前記光検出工程において、基準電圧に対してプラス及びマイナスの両極性を有する電圧を出力する工程と、
を含む原子発振器の制御方法。 - 光源と、アルカリ金属原子を封入するガスセルと、前記ガスセルに電磁波を照射する電磁波照射部とを備える原子発振器の制御方法であって、
前記光源から出力され前記ガスセルを透過した光を光電流に変換すると共に前記光電流を電圧に変換して出力する光検出工程と、
前記光検出工程による出力の直流オフセット電圧を除去する又は一定に保つ直流オフセット電圧制御工程と、
前記光検出工程により出力された電圧と前記アルカリ金属原子の光吸収特性とに基づいて前記ガスセルでの光吸収が生じるように前記光源が出力する光の波長を制御する波長制御工程と、
前記光検出工程により出力された電圧と前記アルカリ金属原子の光吸収特性とに基づいて前記光吸収が最大となるように前記電磁波照射部が出力する電磁波の周波数を制御する周波数制御工程と、
前記光源の駆動電流を第1の発振周波数で変調する工程と、
前記駆動電流を第2の発振周波数で変調する工程と、
前記光源が前記駆動電流に応じて変調された光を出力する工程と、
前記直流オフセット電圧制御工程において、前記光源が変調された光を出力しているときに前記光電流から直流成分を除去する工程と、
前記光検出工程において、基準電圧に対してプラス及びマイナスの両極性を有する電圧を出力する工程と、
を含む原子発振器の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013051071A JP6201352B2 (ja) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | 原子発振器及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013051071A JP6201352B2 (ja) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | 原子発振器及びその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014179710A JP2014179710A (ja) | 2014-09-25 |
JP6201352B2 true JP6201352B2 (ja) | 2017-09-27 |
Family
ID=51699256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013051071A Expired - Fee Related JP6201352B2 (ja) | 2013-03-13 | 2013-03-13 | 原子発振器及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6201352B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6753232B2 (ja) * | 2016-09-07 | 2020-09-09 | セイコーエプソン株式会社 | 原子発振器、電子機器および移動体 |
JP2018101877A (ja) | 2016-12-20 | 2018-06-28 | セイコーエプソン株式会社 | 原子発振器および電子装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62154821A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-09 | Fujitsu Ltd | ガスセル形原子発振器 |
JPH10276048A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-13 | Sanyo Electric Co Ltd | オフセット補償回路 |
US6320472B1 (en) * | 1999-01-26 | 2001-11-20 | Kernco, Inc. | Atomic frequency standard |
JP5277972B2 (ja) * | 2009-01-08 | 2013-08-28 | セイコーエプソン株式会社 | 原子発振器 |
-
2013
- 2013-03-13 JP JP2013051071A patent/JP6201352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014179710A (ja) | 2014-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5589166B2 (ja) | 原子発振器 | |
JP5818000B2 (ja) | 原子発振器、原子発振器の制御方法及び量子干渉装置 | |
JP5640490B2 (ja) | 原子発振器 | |
JP2011091476A (ja) | 原子発振器 | |
WO1990003054A1 (en) | Wavelength stabilized source of light | |
JP6201352B2 (ja) | 原子発振器及びその制御方法 | |
JP2004031450A (ja) | レーザ装置並びにその制御装置及び制御方法 | |
JP5369803B2 (ja) | 量子干渉装置、及び原子発振器 | |
JP3772650B2 (ja) | モード同期半導体レーザの駆動方法及び装置 | |
JPH08335876A (ja) | ルビジウム原子発振器 | |
JP5679099B2 (ja) | 原子発振器 | |
CN106788426B (zh) | 一种cpt原子频标激光频率调制指数锁定装置及方法 | |
RU2426226C1 (ru) | Квантовый стандарт частоты | |
JP5402036B2 (ja) | 原子発振器 | |
JP2007088538A (ja) | ルビジウム原子発振器 | |
Zhao et al. | A 15 mW, 4.6 GHz frequency synthesizer ASIC with− 85 dBc/Hz at 2 kHz for miniature atomic clocks | |
JP2014171195A (ja) | 原子発振器 | |
JP2013098607A (ja) | 原子発振器 | |
JP3500582B2 (ja) | 光周波数基準光源発生装置 | |
JP5880807B2 (ja) | コヒーレント光源 | |
JP3172776B2 (ja) | 原子発振器 | |
JP5950097B2 (ja) | 量子干渉装置、原子発振器、電子機器及び量子干渉方法 | |
JP2995854B2 (ja) | 半導体レーザ発振器 | |
JP2010199779A (ja) | 原子発振器 | |
JP2014007760A (ja) | 原子発振器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170814 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6201352 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |