JP2555660B2 - 周波数標準器 - Google Patents
周波数標準器Info
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- JP2555660B2 JP2555660B2 JP63001995A JP199588A JP2555660B2 JP 2555660 B2 JP2555660 B2 JP 2555660B2 JP 63001995 A JP63001995 A JP 63001995A JP 199588 A JP199588 A JP 199588A JP 2555660 B2 JP2555660 B2 JP 2555660B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、標準物質の超微細スペクトル遷移を利用
した周波数標準器に関し、特に構成が簡単な周波数標準
器に関するものである。
した周波数標準器に関し、特に構成が簡単な周波数標準
器に関するものである。
＜従来技術＞ 高安定な周波数出力を発生する周波数標準器として原
子の超微細スペクトル遷移を利用したものが知られてい
る。第４図にこの様な周波数標準器の一例を示す。第４
図において、ルビジウムランプ１の光はRb87が封入され
ている共鳴セル２に照射される。この共鳴セル２の透過
光は光検出器３で検出され、その検出出力は信号増幅器
４で増幅されて同期検出器５に入力される。一方、電圧
制御水晶発振器６の出力は周波数合成器７に入力されそ
の周波数が逓倍される。また低周波発振器８の出力によ
り位相変調される。周波数合成器７の出力はバラクタダ
イオード９を介して共鳴セル２を取囲む空胴共振器10に
入力され、共鳴セル２に電磁波が照射される。同期検波
器５は低周波発振器８の出力で動作され、その出力は積
分器11で積分された電圧制御水晶発振器６に入力され
る。この電圧制御水晶発振器６の出力は周波数標準出力
として取出される。ルビジウムランプ１は駆動部12で駆
動される。
子の超微細スペクトル遷移を利用したものが知られてい
る。第４図にこの様な周波数標準器の一例を示す。第４
図において、ルビジウムランプ１の光はRb87が封入され
ている共鳴セル２に照射される。この共鳴セル２の透過
光は光検出器３で検出され、その検出出力は信号増幅器
４で増幅されて同期検出器５に入力される。一方、電圧
制御水晶発振器６の出力は周波数合成器７に入力されそ
の周波数が逓倍される。また低周波発振器８の出力によ
り位相変調される。周波数合成器７の出力はバラクタダ
イオード９を介して共鳴セル２を取囲む空胴共振器10に
入力され、共鳴セル２に電磁波が照射される。同期検波
器５は低周波発振器８の出力で動作され、その出力は積
分器11で積分された電圧制御水晶発振器６に入力され
る。この電圧制御水晶発振器６の出力は周波数標準出力
として取出される。ルビジウムランプ１は駆動部12で駆
動される。
次にこの周波数標準器の動作を第５図に基づいて説明
する。第５図はRb87のエネルギー準位であり、その基底
状態5SはＦ＝１とＦ＝２の２つの超微細準位に分かれて
いる。ルビジウムランプ１の光を吸収すると、Rb87はＦ
＝１の準位から5Pの励起準位に励起され、そこから等確
率でＦ＝１とＦ＝２の準位におちる。Ｆ＝１の準位にお
ちたRb87はルビジウムランプ１の光にり再度励起準位5P
に励起される。この様にしてＦ＝１の準位にあるRb87は
次第に少なくなりＦ＝２の準位にあるRb87が増加する。
この様な状態において、空胴共振器10にＦ＝１とＦ＝２
のエネルギー差である6.8GHzの電磁波を与えると、Ｆ＝
２の準位にあったRb87は誘導放出によりＦ＝１の準位に
落ち、共鳴セル２による吸収が強くなる。共鳴セル２の
透過光を光検出器３で検出し、この透過光の強度が最小
すなわち吸収光が最大になるように電圧制御水晶発振器
６を制御すると、この電圧制御水晶発振器６の出力周波
数はRb87の超微細準位で規制されるので高安定になる。
なお、周波数合成器７における逓倍率を例えば約1360と
し、5MHzの周波数が得られるようにする。
する。第５図はRb87のエネルギー準位であり、その基底
状態5SはＦ＝１とＦ＝２の２つの超微細準位に分かれて
いる。ルビジウムランプ１の光を吸収すると、Rb87はＦ
＝１の準位から5Pの励起準位に励起され、そこから等確
率でＦ＝１とＦ＝２の準位におちる。Ｆ＝１の準位にお
ちたRb87はルビジウムランプ１の光にり再度励起準位5P
に励起される。この様にしてＦ＝１の準位にあるRb87は
次第に少なくなりＦ＝２の準位にあるRb87が増加する。
この様な状態において、空胴共振器10にＦ＝１とＦ＝２
のエネルギー差である6.8GHzの電磁波を与えると、Ｆ＝
２の準位にあったRb87は誘導放出によりＦ＝１の準位に
落ち、共鳴セル２による吸収が強くなる。共鳴セル２の
透過光を光検出器３で検出し、この透過光の強度が最小
すなわち吸収光が最大になるように電圧制御水晶発振器
６を制御すると、この電圧制御水晶発振器６の出力周波
数はRb87の超微細準位で規制されるので高安定になる。
なお、周波数合成器７における逓倍率を例えば約1360と
し、5MHzの周波数が得られるようにする。
第６図に他の周波数標準器の構成を示す。この例は光
源として半導体レーザを用いたものである。第６図にお
いて、半導体レーザ13の出力光はハーフミラー14で２つ
に分けられ、それぞれRb87共鳴セル15およびRb87吸収セ
ル16に入射される。Rb87吸収セル16の透過光は光検出器
17で検出され、その検出出力は周波数制御手段18に入力
される。周波数制御手段18は半導体レーザ13の出力光の
周波数がRb87の吸収線と一致するようにその周波数を制
御する。Rb87共鳴セル15の透過光は光検出器19で検出さ
れ周波数制御手段20に入力される。周波数制御手段20は
光検出器19が検出する光の強度が最小になるように水晶
発振器21の出力周波数を制御する。水晶発振器21の出力
は標準周波数として取出されると共に周波数逓倍手段22
でその周波数が逓倍され、Rb87共鳴セル15を取囲む空胴
共振器23に入力される。動作原理は第４図と同じなので
説明を省略する。
源として半導体レーザを用いたものである。第６図にお
いて、半導体レーザ13の出力光はハーフミラー14で２つ
に分けられ、それぞれRb87共鳴セル15およびRb87吸収セ
ル16に入射される。Rb87吸収セル16の透過光は光検出器
17で検出され、その検出出力は周波数制御手段18に入力
される。周波数制御手段18は半導体レーザ13の出力光の
周波数がRb87の吸収線と一致するようにその周波数を制
御する。Rb87共鳴セル15の透過光は光検出器19で検出さ
れ周波数制御手段20に入力される。周波数制御手段20は
光検出器19が検出する光の強度が最小になるように水晶
発振器21の出力周波数を制御する。水晶発振器21の出力
は標準周波数として取出されると共に周波数逓倍手段22
でその周波数が逓倍され、Rb87共鳴セル15を取囲む空胴
共振器23に入力される。動作原理は第４図と同じなので
説明を省略する。
＜発明が解決すべき問題点＞ しかしながら、この様な周波数標準器には次のような
問題点がある。第４図の周波数標準器はルビジウムラン
プ１を励起するために大きなパワーが必要であり、また
ランプの寿命が短いという欠点があった。さらに、ルビ
ジウムランプ１の出力光のスペクトル幅が広いので、短
期安定性、周波数確度の点で第６図のレーザ励起方式に
比べて劣るという欠点があった。
問題点がある。第４図の周波数標準器はルビジウムラン
プ１を励起するために大きなパワーが必要であり、また
ランプの寿命が短いという欠点があった。さらに、ルビ
ジウムランプ１の出力光のスペクトル幅が広いので、短
期安定性、周波数確度の点で第６図のレーザ励起方式に
比べて劣るという欠点があった。
第６図の周波数標準器は光源として半導体レーザを用
いているので寿命が長く、また半導体レーザの出力光の
スペクトル幅は狭いので短期安定性、周波数確度共優れ
ている。しかしながらRb87のセルを２つ必要とするの
で、構成が複雑になり、また装置が大きくなるという欠
点があった。
いているので寿命が長く、また半導体レーザの出力光の
スペクトル幅は狭いので短期安定性、周波数確度共優れ
ている。しかしながらRb87のセルを２つ必要とするの
で、構成が複雑になり、また装置が大きくなるという欠
点があった。
＜発明の目的＞ この発明の目的は、小型化が可能な周波数標準器を提
供することにある。
供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 前記問題点を解決するために本発明では、所定の周波
数の光を特定の吸収スペクトルを有する標準物質を封入
した吸収セルに照射し、またこの吸収セルに電磁波を与
えて前記標準物質の超微細スペクトル遷移を生じさせ、
この超遷移スペクトル遷移に基づいて標準周波数を発生
させる周波数標準器において、 半導体レーザと、 それぞれ出力周波数の異なる第１及び第２の発振器
と、 この半導体レーザの出力光を前記第１の発振器の出力
で変調する第１の変調手段と、 前記半導体レーザの出力光が照射されその内部に特定
の吸収スペクトルを有する標準物質を封入したセルと、 この吸収セルと透過光を検出する光検出器と、 電圧制御発振器と、 この電圧制御発振器の出力を前記第２の発振器の出力
で変調する第２の変調手段と、 この第２の変調手段の出力を逓倍して前記吸収セルに
電磁波を与える電磁波発生手段と、 前記光検出器の出力を前記第１の発振器の出力で同期
検波して前記半導体レーザの出力光の周波数を安定化す
る周波数安定化手段と、 前記光検出器の出力を前記第２の発振器の出力で同期
検波して前記電圧制御発振器の出力周波数を制御する周
波数制御手段と を備えたことを特徴とするものである。
数の光を特定の吸収スペクトルを有する標準物質を封入
した吸収セルに照射し、またこの吸収セルに電磁波を与
えて前記標準物質の超微細スペクトル遷移を生じさせ、
この超遷移スペクトル遷移に基づいて標準周波数を発生
させる周波数標準器において、 半導体レーザと、 それぞれ出力周波数の異なる第１及び第２の発振器
と、 この半導体レーザの出力光を前記第１の発振器の出力
で変調する第１の変調手段と、 前記半導体レーザの出力光が照射されその内部に特定
の吸収スペクトルを有する標準物質を封入したセルと、 この吸収セルと透過光を検出する光検出器と、 電圧制御発振器と、 この電圧制御発振器の出力を前記第２の発振器の出力
で変調する第２の変調手段と、 この第２の変調手段の出力を逓倍して前記吸収セルに
電磁波を与える電磁波発生手段と、 前記光検出器の出力を前記第１の発振器の出力で同期
検波して前記半導体レーザの出力光の周波数を安定化す
る周波数安定化手段と、 前記光検出器の出力を前記第２の発振器の出力で同期
検波して前記電圧制御発振器の出力周波数を制御する周
波数制御手段と を備えたことを特徴とするものである。
＜実施例＞ 第１図に本発明に係る周波数標準器の一実施例を示
す。第１図において、30は半導体レーザであり、その出
力光は吸収セル31に入射される。吸収セル31には特定の
周波数の光を吸収する標準物質、例えばRb87が封入され
ている。32は光検出器であり、吸収セル31の透過光の強
度を電気信号に変換する。33は前置増幅器であり、光検
出器32の出力を増幅する。34は第１のロックインアンプ
であり、前置増幅器33の出力が入力される。35はPID制
御部であり、第１のロックインアンプ34の出力が入力さ
れる。36は加算器であり、発振器37の出力及びPID制御
部35の出力が入力される。この発振器37の出力はまた第
１のロックインアンプ34に入力される。発振器37と加算
器36で第１の変調手段を構成し、PID制御部35、加算器3
6で周波数安定化手段を構成している。38は第２のロッ
クインアンプであり、前置増幅器33の出力が入力され
る。39はPID制御部であり、第２のロックインアンプ38
の出力が入力される。40は水晶発振器であり、例えば10
MHzの信号を出力する。この水晶発振器40にはPID制御部
39の出力が入力される。41は位相変調器であり、水晶発
振40の出力が入力される。この位相変調器41にはまた発
振器42の出力が入力される。この発振器42の出力はまた
第２のロックインアンプ38にも入力される。43は周波数
合成器であり、位相変調器41の出力が入力される。44は
空洞共振器であり、吸収セル31を取り囲むように配置さ
れている。この空洞共振器44には周波数合成器43の出力
が入力される。発振器42と位相変調器41で第２の変調手
段を、PID制御部39で周波数安定化手段を、周波数合成
器43と空胴共振器44で電磁波発生手段を構成する。
す。第１図において、30は半導体レーザであり、その出
力光は吸収セル31に入射される。吸収セル31には特定の
周波数の光を吸収する標準物質、例えばRb87が封入され
ている。32は光検出器であり、吸収セル31の透過光の強
度を電気信号に変換する。33は前置増幅器であり、光検
出器32の出力を増幅する。34は第１のロックインアンプ
であり、前置増幅器33の出力が入力される。35はPID制
御部であり、第１のロックインアンプ34の出力が入力さ
れる。36は加算器であり、発振器37の出力及びPID制御
部35の出力が入力される。この発振器37の出力はまた第
１のロックインアンプ34に入力される。発振器37と加算
器36で第１の変調手段を構成し、PID制御部35、加算器3
6で周波数安定化手段を構成している。38は第２のロッ
クインアンプであり、前置増幅器33の出力が入力され
る。39はPID制御部であり、第２のロックインアンプ38
の出力が入力される。40は水晶発振器であり、例えば10
MHzの信号を出力する。この水晶発振器40にはPID制御部
39の出力が入力される。41は位相変調器であり、水晶発
振40の出力が入力される。この位相変調器41にはまた発
振器42の出力が入力される。この発振器42の出力はまた
第２のロックインアンプ38にも入力される。43は周波数
合成器であり、位相変調器41の出力が入力される。44は
空洞共振器であり、吸収セル31を取り囲むように配置さ
れている。この空洞共振器44には周波数合成器43の出力
が入力される。発振器42と位相変調器41で第２の変調手
段を、PID制御部39で周波数安定化手段を、周波数合成
器43と空胴共振器44で電磁波発生手段を構成する。
次に、この実施例の動作を説明する。加算器36には発
振器37の出力が入力され、この加算器36の出力で半導体
レーザ30の駆動電流が制御されるので、半導体レーザ30
の出力光周波数は発振器37の出力周波数である周波数
m1（例えば2kHz）で変調される。この半導体レーザ30の
出力光は吸収セル31に入射されてRb87で吸収され、その
透過光強度が光検出器32により検出される。この光検出
器32の出力は第１のロックインアンプ34で周波数fm1で
同期検波され、半導体レーザ30の出力光の周波数変化信
号のみが分離される。PID制御部35はこの第１のロック
インアンプ34の出力が一定になるように加算器36を介し
て半導体レーザ30の駆動電流を制御するので、半導体レ
ーザ30の出力周波数は吸収セル31に封入されているRb87
の基底状態から5Pの励起状態に遷移させる光周波数にな
るように制御される。一方、水晶発振器40の出力は位相
変調器41で周波数fm2（例えば150Hz）で変調され、周波
数合成器43で6.8GHzに逓倍されて空胴共振器44に加えら
れる。空胴共振器44は吸収セル31に6.8GHzの電磁波を照
射する。この電磁波の周波数は周波数fm2で変調されて
いる。第５図で説明したように、基底状態5SのＦ＝２の
準位にあるRb87は誘導放出によりＦ＝１の準位に落ち、
吸収セル31による半導体レーザ30の出力光の吸収が増加
してその透過光強度が減少する。この透過光の強度は光
検出器32で検出されて第２のロックインアンプ38により
周波数fm2で同期検波される。従って、第２のロックイ
ンアンプ38の出力には空胴共振器44によって吸収セル31
に照射される電磁波に起因する透過光強度の変化分のみ
が分離されて表われる。PID制御部39は第２のロックイ
ンアンプ38の出力が最小、すなわち空胴共振器44によっ
て吸収セル31に照射される電磁波によるＦ＝２からＦ＝
１への誘導放出が最大になるように水晶発振器40の出力
周波数を制御する。すなわち、水晶発振器40の出力周波
数はRb87のＦ＝２からＦ＝１の準位のエネルギー差によ
ってロックされるので高安定になる。この実施例では周
波数fm1とfm2を異ならせることにより、水晶発振器40の
出力周波数の変化と半導体レーザ30の出力光の周波数変
化の２つの情報を分離するようにしたものである。
振器37の出力が入力され、この加算器36の出力で半導体
レーザ30の駆動電流が制御されるので、半導体レーザ30
の出力光周波数は発振器37の出力周波数である周波数
m1（例えば2kHz）で変調される。この半導体レーザ30の
出力光は吸収セル31に入射されてRb87で吸収され、その
透過光強度が光検出器32により検出される。この光検出
器32の出力は第１のロックインアンプ34で周波数fm1で
同期検波され、半導体レーザ30の出力光の周波数変化信
号のみが分離される。PID制御部35はこの第１のロック
インアンプ34の出力が一定になるように加算器36を介し
て半導体レーザ30の駆動電流を制御するので、半導体レ
ーザ30の出力周波数は吸収セル31に封入されているRb87
の基底状態から5Pの励起状態に遷移させる光周波数にな
るように制御される。一方、水晶発振器40の出力は位相
変調器41で周波数fm2（例えば150Hz）で変調され、周波
数合成器43で6.8GHzに逓倍されて空胴共振器44に加えら
れる。空胴共振器44は吸収セル31に6.8GHzの電磁波を照
射する。この電磁波の周波数は周波数fm2で変調されて
いる。第５図で説明したように、基底状態5SのＦ＝２の
準位にあるRb87は誘導放出によりＦ＝１の準位に落ち、
吸収セル31による半導体レーザ30の出力光の吸収が増加
してその透過光強度が減少する。この透過光の強度は光
検出器32で検出されて第２のロックインアンプ38により
周波数fm2で同期検波される。従って、第２のロックイ
ンアンプ38の出力には空胴共振器44によって吸収セル31
に照射される電磁波に起因する透過光強度の変化分のみ
が分離されて表われる。PID制御部39は第２のロックイ
ンアンプ38の出力が最小、すなわち空胴共振器44によっ
て吸収セル31に照射される電磁波によるＦ＝２からＦ＝
１への誘導放出が最大になるように水晶発振器40の出力
周波数を制御する。すなわち、水晶発振器40の出力周波
数はRb87のＦ＝２からＦ＝１の準位のエネルギー差によ
ってロックされるので高安定になる。この実施例では周
波数fm1とfm2を異ならせることにより、水晶発振器40の
出力周波数の変化と半導体レーザ30の出力光の周波数変
化の２つの情報を分離するようにしたものである。
第２図に他の実施例を示す。なお、第１図と同じ要素
には同一符号を付し、説明を省略する。この実施例は半
導体レーザの出力光の周波数を変調する手段として音響
光学変調器を用いたものである。第２図において、45は
音響光学変調器であり、半導体レーザ30の出力光が入射
され、その出力光は吸収セル31に入射される。46は発振
器であり、周波数fDの信号を発振する。この信号はスイ
ッチ47を介して音響光学変調器45に印加される。スイッ
チ47は発振器37の出力によって駆動される。音響光学変
調器45はスイッチ47がオンしているときのみ半導体レー
ザ30の出力光の周波数をfnだけシフトする。従って、半
導体レーザ30の出力光の周波数は周波数fm1で変調され
る。動作は第１図と同じなので、説明を省略する。この
ようにすると、半導体レーザ30の出力光の周波数は変調
されないので、光周波数標準として用いる事も出来る。
また、音響光学変調器45の代わりに導波路型位相変調器
やバルク型電気光学素子を用いた位相変調器を用いても
よい。これには例えば縦型変調器、横型変調器、進行波
形変調器等がある。
には同一符号を付し、説明を省略する。この実施例は半
導体レーザの出力光の周波数を変調する手段として音響
光学変調器を用いたものである。第２図において、45は
音響光学変調器であり、半導体レーザ30の出力光が入射
され、その出力光は吸収セル31に入射される。46は発振
器であり、周波数fDの信号を発振する。この信号はスイ
ッチ47を介して音響光学変調器45に印加される。スイッ
チ47は発振器37の出力によって駆動される。音響光学変
調器45はスイッチ47がオンしているときのみ半導体レー
ザ30の出力光の周波数をfnだけシフトする。従って、半
導体レーザ30の出力光の周波数は周波数fm1で変調され
る。動作は第１図と同じなので、説明を省略する。この
ようにすると、半導体レーザ30の出力光の周波数は変調
されないので、光周波数標準として用いる事も出来る。
また、音響光学変調器45の代わりに導波路型位相変調器
やバルク型電気光学素子を用いた位相変調器を用いても
よい。これには例えば縦型変調器、横型変調器、進行波
形変調器等がある。
なお、この実施例ではＦ＝２とＦ＝１の準位の誘導放
出を利用したが、電磁波の吸収による光−マイクロ波２
重共鳴信号を用いるようにしてもよい。これを第３図を
用いて説明する。基底状態5SのＦ＝２の準位のRb87は半
導体レーザ30の出力光を吸収して5Pの励起状態に遷移
し、等確率で5SのＦ＝１とＦ＝２の準位に落ちる。ここ
で電磁波を吸収セル31に照射してＦ＝１の準位からＦ＝
２の準位に遷移させるようにする。構成は第１図及び第
２図と同じなので、詳細説明は省略する。
出を利用したが、電磁波の吸収による光−マイクロ波２
重共鳴信号を用いるようにしてもよい。これを第３図を
用いて説明する。基底状態5SのＦ＝２の準位のRb87は半
導体レーザ30の出力光を吸収して5Pの励起状態に遷移
し、等確率で5SのＦ＝１とＦ＝２の準位に落ちる。ここ
で電磁波を吸収セル31に照射してＦ＝１の準位からＦ＝
２の準位に遷移させるようにする。構成は第１図及び第
２図と同じなので、詳細説明は省略する。
また、この実施例では吸収セル31に封入する物質とし
てRb87を用いたが、このほかRb85、Cs133を用いてもよ
い。Rb85の場合は照射する電磁波は3GHz、Cs133の場合
は9.2GHzになる。
てRb87を用いたが、このほかRb85、Cs133を用いてもよ
い。Rb85の場合は照射する電磁波は3GHz、Cs133の場合
は9.2GHzになる。
また、電磁波を吸収セルに照射する手段として、空胴
共振器の他に一般のアンテナ等電磁波が出力出来るもの
であれば任意のものが使用出来る。
共振器の他に一般のアンテナ等電磁波が出力出来るもの
であれば任意のものが使用出来る。
また、半導体レーザの出力光の周波数を変化させる手
段としてその温度を制御するようにしてもよい。
段としてその温度を制御するようにしてもよい。
さらに、第１のロックインアンプ34、第２のロックイ
ンアンプ38に発振器37、42の出力である周波数fm1、fm2
の信号を入力するようにしたが、その整数倍の周波数を
用いるようにしてもよい。
ンアンプ38に発振器37、42の出力である周波数fm1、fm2
の信号を入力するようにしたが、その整数倍の周波数を
用いるようにしてもよい。
＜発明の効果＞ 以上実施例に基づいて具体的に説明したように、この
発明では吸収セルを１つとして、半導体レーザの出力光
及び吸収セルに照射する電磁波を異なる周波数で変調し
て分離するようにした。その為、光源を半導体レーザと
した事により、ルビジウムランプを使用するものに比べ
てスペクトル幅が狭くなるので短期安定性、周波数確度
が向上し、また寿命を長くする事が出来る。また１つの
吸収セルを用い、電磁波を吸収セルに照射して、電磁波
及び半導体レーザの出力光の周波数を異なる周波数で変
調してこれらの信号を分離するようにした為、大幅に小
型化、簡略化が可能になる。
発明では吸収セルを１つとして、半導体レーザの出力光
及び吸収セルに照射する電磁波を異なる周波数で変調し
て分離するようにした。その為、光源を半導体レーザと
した事により、ルビジウムランプを使用するものに比べ
てスペクトル幅が狭くなるので短期安定性、周波数確度
が向上し、また寿命を長くする事が出来る。また１つの
吸収セルを用い、電磁波を吸収セルに照射して、電磁波
及び半導体レーザの出力光の周波数を異なる周波数で変
調してこれらの信号を分離するようにした為、大幅に小
型化、簡略化が可能になる。
また、吸収セルに照射する光の周波数が変化すると共
鳴周波数がシフトして周波数確度が若千低下するという
欠点はあるが、吸収セルを１つにすることが出来るので
大幅に小型化、簡略化が可能になり、特に２次標準器と
して用いると効果が大きいという特徴がある。
鳴周波数がシフトして周波数確度が若千低下するという
欠点はあるが、吸収セルを１つにすることが出来るので
大幅に小型化、簡略化が可能になり、特に２次標準器と
して用いると効果が大きいという特徴がある。
第１図は本発明に係る周波数標準器の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は他の実施例を示すブロック図、第３
図及び第５図は吸収特性を示す特性曲線図、第４図、第
６図は従来の周波数標準器の構成を示すブロック図であ
る。 30……半導体レーザ、31……吸収セル、32……光検出
器、34……第１のロックインアンプ、35,39……PID制御
部、36……加算器、37,42,46……発振器、38……第２の
ロックインアンプ、40……水晶発振器、41……位相変調
器、43……周波数合成器、44……空胴共振器、45……音
響光学変調器、47……スイッチ。
ロック図、第２図は他の実施例を示すブロック図、第３
図及び第５図は吸収特性を示す特性曲線図、第４図、第
６図は従来の周波数標準器の構成を示すブロック図であ
る。 30……半導体レーザ、31……吸収セル、32……光検出
器、34……第１のロックインアンプ、35,39……PID制御
部、36……加算器、37,42,46……発振器、38……第２の
ロックインアンプ、40……水晶発振器、41……位相変調
器、43……周波数合成器、44……空胴共振器、45……音
響光学変調器、47……スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−171174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−12620（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−154683（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−24512（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−30327（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−145825（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−32242（ＪＰ，Ｕ) 電気学会論文誌Ｃ，Ｖｏｌ．109−Ｃ, Ｎｏ．１（1989）Ｐ．22−26 横河技報，Ｖｏｌ．33，Ｎｏ．２ （1989）Ｐ．85−88
Claims (1)
- 【請求項１】所定の周波数の光を特定の吸収スペクトル
を有する標準物質を吸収セルに照射し、またこの吸収セ
ルに電磁波を与えて前記標準物質の超微細スペクトル遷
移を生じさせ、この超遷移スペクトル遷移に基づいて標
準周波数を発生させる周波数標準器において、 半導体レーザと、 それぞれ出力周波数の異なる第１及び第２の発振器と、 この半導体レーザの出力光を前記第１の発振器の出力で
変調する第１の変調手段と、 前記半導体レーザの出力光が照射されその内部に特定の
吸収スペクトルを有する標準物質を封入した吸収セル
と、 この吸収セルと透過光を検出する光検出器と、 電圧制御発振器と、 この電圧制御発振器の出力を前記第２の発振器の出力で
変調する第２の変調手段と、 この第２の変調手段の出力を逓倍して前記吸収セルに電
磁波を与える電磁波発生手段と、 前記光検出器の出力を前記第１の発振器の出力で同期検
波して前記半導体レーザの出力光の周波数を安定化する
周波数安定化手段と、 前記光検出器の出力を前記第２の発振器の出力で同期検
波して前記電圧制御発振器の出力周波数を制御する周波
数制御手段と を備えたことを特徴とする周波数標準器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63001995A JP2555660B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 周波数標準器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63001995A JP2555660B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 周波数標準器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01177719A JPH01177719A (ja) | 1989-07-14 |
| JP2555660B2 true JP2555660B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=11517036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63001995A Expired - Lifetime JP2555660B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 周波数標準器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555660B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5077748A (en) * | 1991-04-01 | 1991-12-31 | International Business Machines Corporation | Laser system and method |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60126702A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-06 | Taniguchi Seisakusho:Kk | 自動液温調節器 |
| JPS62171174A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-28 | Yokogawa Electric Corp | 半導体レ−ザ波長安定化装置 |
| JPS6383300A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-13 | Toshiba Corp | 情報記録デイスク用スタンパの製造装置 |
| JPH07105718B2 (ja) * | 1987-07-06 | 1995-11-13 | 横河電機株式会社 | 周波数標準器 |
| JPH02122067U (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-04 |
-
1988
- 1988-01-08 JP JP63001995A patent/JP2555660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 横河技報，Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．２（１９８９）Ｐ．８５−８８ |
| 電気学会論文誌Ｃ，Ｖｏｌ．１０９−Ｃ，Ｎｏ．１（１９８９）Ｐ．２２−２６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01177719A (ja) | 1989-07-14 |
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