JPH03139889A - Rubidium atom oscillator - Google Patents
Rubidium atom oscillatorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はルビジウム原子発振器に関し、特に光ボンピン
グ法を用いたルビジウム原子発振器の光マイクロ波共鳴
部の構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rubidium atomic oscillator, and particularly to the structure of an optical microwave resonance part of a rubidium atomic oscillator using an optical bombing method.
従来のルビジウム原子発振器における光マイクロ波共鳴
部は、キャビティ部とランプ部によって構成されており
、キャビティ部は入力マイクロ波(約6゜8GHz)に
共振する円筒形キャビティ内にルビジウムガスセルを挿
入し、このルビジウムガスセルにランプ部内のルビジウ
ムランプよりの光を当て、この入射光と入力マイクロ波
により原子共鳴を起こす様に構成されている。The optical microwave resonance part in a conventional rubidium atomic oscillator is composed of a cavity part and a lamp part, and the cavity part is a cylindrical cavity that resonates with input microwaves (approximately 6°8 GHz).A rubidium gas cell is inserted into the cylindrical cavity. The rubidium gas cell is irradiated with light from a rubidium lamp within the lamp section, and is configured to cause atomic resonance with the incident light and input microwaves.
上述したルビジウム原子発振器の性能は、光マイクロ波
共鳴部のS/N比によって大きく左右され、このS/N
比を向上させるには、ルビジウムガスセルに充分な光が
照射されている事が必要条件となる。従来のルビジウム
原子発振器では、ルビジウムランプ部とキャビティ部と
の動作温度範囲が異っているため、ランプ部とキャビテ
ィ部が離れており、またキャビティは6.8GHzでモ
ードを発生させる必要があるため、キャビティには大き
な入光用の穴をあける事が困難である。このためルビジ
ウムランプからの光はルビジウムガスセルに到るまでに
大半のものがロスとなっており、またルビジウムガスセ
ルの一部の箇所には光が当たる箇所が存在する。このた
め光マイクロ波共鳴部のS/N比が低下するという欠点
がある。The performance of the rubidium atomic oscillator described above is greatly influenced by the S/N ratio of the optical microwave resonance part, and this S/N
In order to improve the ratio, it is necessary that the rubidium gas cell be irradiated with sufficient light. In conventional rubidium atomic oscillators, the operating temperature ranges of the rubidium lamp section and the cavity section are different, so the lamp section and the cavity section are separated, and the cavity needs to generate a mode at 6.8 GHz. It is difficult to make a large hole for light entry in the cavity. For this reason, most of the light from the rubidium lamp is lost before reaching the rubidium gas cell, and there are some areas of the rubidium gas cell that are exposed to light. For this reason, there is a drawback that the S/N ratio of the optical microwave resonance part is reduced.
本発明の目的は、このような欠点を除き、光マイクロ波
共鳴部のS/N比を向上させたルビジウム原子発振器を
提供することにある。An object of the present invention is to provide a rubidium atomic oscillator that eliminates such drawbacks and improves the S/N ratio of the optical microwave resonance section.
本発明の構成は、ルビジウムランプを収容するランプハ
ウスと、前記ルビジウムランプからの光を透過するルビ
ジウムガスセルを収容し入力したマイクロ波信号と共鳴
するキャビティとを含む光マイクロ波共鳴部を有するル
ビジウム原子発振器において、前記ランプハウス内に前
記ルビジウムランプと同心円状に配設された凹面反射板
と、この凹面反射板および前記ルビジウムランプからの
光を集光するように設けられた第1のレンズと、この第
1のレンズからの光を集光して前記ルビジウムガスセル
にほぼ平行光として供給する第2のレンズとを備えたこ
とを特徴とする。The structure of the present invention includes a rubidium atom having an optical microwave resonator including a lamp house that accommodates a rubidium lamp, and a cavity that accommodates a rubidium gas cell that transmits light from the rubidium lamp and that resonates with an input microwave signal. In the oscillator, a concave reflector disposed in the lamp house concentrically with the rubidium lamp, and a first lens provided to condense light from the concave reflector and the rubidium lamp; It is characterized by comprising a second lens that condenses the light from the first lens and supplies it to the rubidium gas cell as substantially parallel light.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の光マイクロ波共鳴部の模式
的断面図である。本実施例は、ルビジウムランプ3から
の光の約半分が直接レンズ4に到り、残りの大半の光は
ルビジウムランプ3と同心円形状の反射板2によって入
射光と同方向に反射されてレンズ4に到る。このレンズ
4によって集光された光束は、キャビティ5の入光孔の
直前で焦点を結んだ後に拡散しながらレンズ6に到る。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical microwave resonance section according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, about half of the light from the rubidium lamp 3 directly reaches the lens 4, and most of the remaining light is reflected by the rubidium lamp 3 and the concentric circular reflection plate 2 in the same direction as the incident light. reach. The light beam condensed by this lens 4 is focused just before the light entrance hole of the cavity 5, and then reaches the lens 6 while being diffused.
このレンズ6では効率よくルビジウムガスセルフに光を
供給するように、光束を平行束に変えており、この平行
束はルビジウムガスセルフを通過した後、そのまま太陽
電池8に到る。In order to efficiently supply light to the rubidium gas self, this lens 6 converts the light beam into a parallel beam, and after passing through the rubidium gas self, this parallel beam reaches the solar cell 8 as it is.
この様にしてルビジウムランプ3からの光は効率よく集
光されて、ルビジウムガスセルフの全体を平行束として
通過し太陽電池8に供給されるため、マイクロ波導入部
9にマイクロ波を供給する事により、良好な原子共鳴特
性を得る事ができる。In this way, the light from the rubidium lamp 3 is efficiently focused, passes through the entire rubidium gas self as a parallel beam, and is supplied to the solar cell 8, so that microwaves can be supplied to the microwave introducing section 9. This makes it possible to obtain good atomic resonance characteristics.
以上説明したように本発明は、光マイクロ波共鳴部にル
ビジウムランプと同心円状の凹面反射板と、ルビジウム
ランプからの光を集光する第1のレンズと、ルビジウム
ガスセルへの光を集光する第2のレンズとを有する事に
より、ルビジウムランプからの光を効果よくルビジウム
ガスセルへ供給できるため、光マイクロ波共鳴部のS/
N比を向上させる事が可能である。そのため従来のルビ
ジウム原子発振器と比較してより高性能の周波数安定性
をもったルビジウム原子発振器を得ることができるとい
う効果がある。As explained above, the present invention includes a concave reflector concentric with the rubidium lamp in the optical microwave resonance part, a first lens that focuses light from the rubidium lamp, and a concave reflector that focuses light on the rubidium gas cell. By having the second lens, the light from the rubidium lamp can be effectively supplied to the rubidium gas cell, so the S/
It is possible to improve the N ratio. Therefore, compared to conventional rubidium atomic oscillators, it is possible to obtain a rubidium atomic oscillator with higher performance and frequency stability.
第1図は本発明の一実施例の光マイクロ波共鳴部の模式
的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical microwave resonance section according to an embodiment of the present invention.
1・・・ランプハウス、2・・・反射板、3・・・ルビ
ジウムランプ、4.6・・・レンズ、5・・・キャビテ
ィ、7・・・ルビジウムガスセル、8・・・太陽電池、
9・・・マイクロ波導入部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Lamp house, 2... Reflection plate, 3... Rubidium lamp, 4.6... Lens, 5... Cavity, 7... Rubidium gas cell, 8... Solar cell,
9...Microwave introduction section.
Claims (1)
ビジウムランプからの光を透過するルビジウムガスセル
を収容し入力したマイクロ波信号と共鳴するキャビティ
とを含む光マイクロ波共鳴部を有するルビジウム原子発
振器において、前記ランプハウス内に前記ルビジウムラ
ンプと同心円状に配設された凹面反射板と、この凹面反
射板および前記ルビジウムランプからの光を集光するよ
うに設けられた第1のレンズと、この第1のレンズから
の光を集光して前記ルビジウムガスセルにほぼ平行光と
して供給する第2のレンズとを備えたことを特徴とする
ルビジウム原子発振器。In the rubidium atomic oscillator, the rubidium atomic oscillator has an optical microwave resonator including a lamp house that accommodates a rubidium lamp, and a cavity that accommodates a rubidium gas cell that transmits light from the rubidium lamp and that resonates with an input microwave signal. a concave reflector disposed concentrically with the rubidium lamp; a first lens provided to condense light from the concave reflector and the rubidium lamp; a second lens that condenses the light and supplies it to the rubidium gas cell as substantially parallel light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27889689A JPH03139889A (en) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | Rubidium atom oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27889689A JPH03139889A (en) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | Rubidium atom oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03139889A true JPH03139889A (en) | 1991-06-14 |
Family
ID=17603612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27889689A Pending JPH03139889A (en) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | Rubidium atom oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03139889A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009164331A (en) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Epson Toyocom Corp | Atomic oscillator and oscillation device |
Citations (4)
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JPS5572093A (en) * | 1978-11-27 | 1980-05-30 | Seiko Epson Corp | Temperature control system for atomic frequency standard |
JPS59124782A (en) * | 1983-01-04 | 1984-07-18 | Nec Corp | Rubidium atom oscillator |
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-
1989
- 1989-10-25 JP JP27889689A patent/JPH03139889A/en active Pending
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