JPH0568870B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0568870B2 JPH0568870B2 JP14983383A JP14983383A JPH0568870B2 JP H0568870 B2 JPH0568870 B2 JP H0568870B2 JP 14983383 A JP14983383 A JP 14983383A JP 14983383 A JP14983383 A JP 14983383A JP H0568870 B2 JPH0568870 B2 JP H0568870B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity resonator
- case
- cell
- tuning
- magnetically shielded
- 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 - Lifetime
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- 241001122767 Theaceae Species 0.000 claims description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
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)
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
の同調調整を可能とする原子発振器に関するもの
である。
の同調調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、10-10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。
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、10-10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図は、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１、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Rb87、Rb85があ
り、ランプセルにはRb87が、又共鳴セルには
Rb87とRb85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
Rb85に吸収され、所望の波長の光だけが共鳴セ
ル内のRb87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
Rb87の共鳴周波数6834、68……ＭHz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、Rb87の共鳴周波
数と一致すると共鳴セル内でRb87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
Rb87の共鳴周波数との誤差を検出し、再者が常
に等しくなる様に電圧制御水晶発振器を自動制御
することによつて高い安定度が得られる。
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１、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Rb87、Rb85があ
り、ランプセルにはRb87が、又共鳴セルには
Rb87とRb85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
Rb85に吸収され、所望の波長の光だけが共鳴セ
ル内のRb87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
Rb87の共鳴周波数6834、68……ＭHz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、Rb87の共鳴周波
数と一致すると共鳴セル内でRb87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
Rb87の共鳴周波数との誤差を検出し、再者が常
に等しくなる様に電圧制御水晶発振器を自動制御
することによつ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。従つて原子共鳴を起こすためには空
胴の共振周波数をRb87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を可動することより行なうことができ
る。
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。従つて原子共鳴を起こすためには空
胴の共振周波数をRb87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、光マイクロ波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。
化するため、光マイクロ波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、従来手数のかかつた空胴共
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。
上記問題点を解消し、従来手数のかかつた空胴共
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、該ポンピング光源を光
フア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
ケースのふたと一体化し、該磁気シールドケース
のふた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
発振器を提供することによつて達成される。
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、該ポンピング光源を光
フア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
ケースのふたと一体化し、該磁気シールドケース
のふた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
発振器を提供することによつて達成される。
(6) 発明の実施例
以下本発明実施例を図面によつて詳述する。
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は光フアイバ
ー、１７はレーザ又はランプを示す。
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は光フアイバ
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の本体側８′と一体化
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、その光出力は光フアイバーを利用して
磁気シールドケース内に導き、共鳴セルに照射す
る。
茶筒形磁気シールドケースの本体側８′と一体化
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、その光出力は光フアイバーを利用して
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。
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。
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６等のみを磁気シールドケース内に
収容し、ランプ部１７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７を螺子で
磁気シールドケースのふた８と一体化させ、磁気
シールドケースのふた８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。
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６等のみを磁気シールドケース内に
収容し、ランプ部１７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７を螺子で
磁気シールドケースのふた８と一体化させ、磁気
シールドケースのふた８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つた効果大
なるものである。
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つた効果大
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、１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
は磁気シールドケースのふた、８′は磁気シール
ドケースの本体側、９は断熱材、１０は断熱スペ
ーサ、１１は光マイクロ波部、１２は電圧制御水
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は光フアイバー、１７は
レーザ又はランプをそれぞれ示す。
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、１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
は磁気シールドケースのふた、８′は磁気シール
ドケースの本体側、９は断熱材、１０は断熱スペ
ーサ、１１は光マイクロ波部、１２は電圧制御水
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は光フアイバー、１７は
レーザ又はランプをそれぞれ示す。
Claims (1)
- 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、ポンピング
光源は該磁気シールドケース外に配設して、該ポ
ンピング光源を光フア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のふたと一体化し、該磁
気シールドケースのふた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 JPS6041275A (ja) | 1985-03-04 |
| JPH0568870B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6337464B2 (ja) | 2013-12-20 | 2018-06-06 | セイコーエプソン株式会社 | 量子干渉装置、原子発振器、および電子機器 |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP14983383A patent/JPS6041275A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6041275A (ja) | 1985-03-04 |
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