JPH083071Y2 - 周波数標準器 - Google Patents
周波数標準器Info
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- JPH083071Y2 JPH083071Y2 JP1988110789U JP11078988U JPH083071Y2 JP H083071 Y2 JPH083071 Y2 JP H083071Y2 JP 1988110789 U JP1988110789 U JP 1988110789U JP 11078988 U JP11078988 U JP 11078988U JP H083071 Y2 JPH083071 Y2 JP H083071Y2
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- frequency
- output
- absorption cell
- semiconductor laser
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、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
器の改良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
器の改良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。
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５図に同一出願人に係る周波数標準器の先行技術を
示す。第５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
強度を電気信号に交換する。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の増幅手段を構成
する第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
参照信号として入力される。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36で周波数
安定化手段を構成している。38は第２の増幅手段を構成
する第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10MHz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、水晶発振器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。この空胴共振器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の変調手段と、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。
示す。第５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
強度を電気信号に交換する。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の増幅手段を構成
する第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
参照信号として入力される。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36で周波数
安定化手段を構成している。38は第２の増幅手段を構成
する第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10MHz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、水晶発振器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。この空胴共振器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の変調手段と、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、この周波数標準器の動作をRb87のエネルギー準
位を示す第６図を用いて説明する。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f
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、第６図に
示すように半導体レーザ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Ｆ＝１の準位から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。
5Pに励起されたRb87は、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は半導体
レーザ30の出力光により再度励起準位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。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６図において、基底状態5Sの
Ｆ＝２の準位にあるRb87はこの電磁波による誘導放出に
よって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。PI
D制御部39は光検出器32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
先行技術では周波数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つの情報を分離している。
位を示す第６図を用いて説明する。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f
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、第６図に
示すように半導体レーザ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Ｆ＝１の準位から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。
5Pに励起されたRb87は、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は半導体
レーザ30の出力光により再度励起準位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。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６図において、基底状態5Sの
Ｆ＝２の準位にあるRb87はこの電磁波による誘導放出に
よって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。PI
D制御部39は光検出器32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
先行技術では周波数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つの情報を分離している。
〈考案が解決すべき課題〉 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。すなわち、第５図で吸収セル31に入射し
た光は、吸収セル31内を進行するにつれRb87原子に吸収
され、次第に光パワー密度が減少してゆく。したがっ
て、吸収セル31の光軸方向に光パワー密度の不均一分布
が生じる。一般に光パワー密度が変化すると原子の共鳴
周波数が変化するので、吸収セル31内に共鳴周波数の不
均一分布ができ、共鳴吸収スペクトル線幅に不均一広が
りが生じ、原子周波数標準器の安定度が下がってしま
う。
問題点がある。すなわち、第５図で吸収セル31に入射し
た光は、吸収セル31内を進行するにつれRb87原子に吸収
され、次第に光パワー密度が減少してゆく。したがっ
て、吸収セル31の光軸方向に光パワー密度の不均一分布
が生じる。一般に光パワー密度が変化すると原子の共鳴
周波数が変化するので、吸収セル31内に共鳴周波数の不
均一分布ができ、共鳴吸収スペクトル線幅に不均一広が
りが生じ、原子周波数標準器の安定度が下がってしま
う。
〈考案の目的〉 この考案の目的は、小型化および周波数安定度の向上
が可能な周波数標準器を提供することにある。
が可能な周波数標準器を提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉 本考案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照射して前記標準物質の超微細スペ
クトル遷移を生じさせ、この超微細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、 この半導体レーザの出力光を第１の周波数で変調する
第１の変調手段と、 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、 前記半導体レーザの出力光を収束させ前記吸収セルに
照射して前記吸収セル内の光パワー密度の光軸方向分布
を均一にする光学手段と、 前記吸収セルの透過光を検出する光検出器と、 発振器と、 この発振器の出力を第２の周波数で変調する第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
電磁波を加える電磁波発生手段と、 前記光検出器の出力を前記第１の周波数に関連する周
波数で同期検波する第１の増幅手段と、 この第１の増幅手段の出力に基づいて前記半導体レー
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の周波数に関連する周
波数で同期検波する第２の増幅手段と、 この第２の増幅手段の出力に基づいて前記発振器の出
力周波数を制御する周波数制御手段とを有し、 前記第１及び第２の周波数を異ならしめるようにした
点にある。
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照射して前記標準物質の超微細スペ
クトル遷移を生じさせ、この超微細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、 この半導体レーザの出力光を第１の周波数で変調する
第１の変調手段と、 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、 前記半導体レーザの出力光を収束させ前記吸収セルに
照射して前記吸収セル内の光パワー密度の光軸方向分布
を均一にする光学手段と、 前記吸収セルの透過光を検出する光検出器と、 発振器と、 この発振器の出力を第２の周波数で変調する第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
電磁波を加える電磁波発生手段と、 前記光検出器の出力を前記第１の周波数に関連する周
波数で同期検波する第１の増幅手段と、 この第１の増幅手段の出力に基づいて前記半導体レー
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の周波数に関連する周
波数で同期検波する第２の増幅手段と、 この第２の増幅手段の出力に基づいて前記発振器の出
力周波数を制御する周波数制御手段とを有し、 前記第１及び第２の周波数を異ならしめるようにした
点にある。
〈作用〉 半導体レーザの出力光を光学手段により収束光として
いるので、吸収セル内の吸収によって生じる光パワー密
度の変化を相殺することができる。
いるので、吸収セル内の吸収によって生じる光パワー密
度の変化を相殺することができる。
〈実施例〉 以下本考案の図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本考案に係る周波数標準器の一実施例を示す
構成ブロック図である。第５図と同じ部分は同一記号を
付して説明を省略する。45は半導体レーザ30の出力光を
入射して収束光とし、その出力光を吸収セルに入射する
レンズで、ここでは凸レンズを用いている。
構成ブロック図である。第５図と同じ部分は同一記号を
付して説明を省略する。45は半導体レーザ30の出力光を
入射して収束光とし、その出力光を吸収セルに入射する
レンズで、ここでは凸レンズを用いている。
第２図のように光軸方向にｚ軸を取り、収束光46を吸
収セル31に照射した場合を考える。ｚ＝０での光強度を
Io、吸収セル内の吸収係数をｋ、吸収セルの光軸方向の
長さをｌとすると、光強度ＩはＯ≦Ｚ≦ｌにおいて、 Ｉ（ｚ）＝Ioe-kz ……（１） となる。したがって、収束光が光軸となす角度をθとす
ると、光パワー密度ρは次式となる。
収セル31に照射した場合を考える。ｚ＝０での光強度を
Io、吸収セル内の吸収係数をｋ、吸収セルの光軸方向の
長さをｌとすると、光強度ＩはＯ≦Ｚ≦ｌにおいて、 Ｉ（ｚ）＝Ioe-kz ……（１） となる。したがって、収束光が光軸となす角度をθとす
ると、光パワー密度ρは次式となる。
ρ（ｚ）＝I/πｒ2＝Ioe-kz／π（Ｒ−ztanθ）2 ……
（２） ただしビーム内の光パワーは均一とする。ここで、ｚ＝
Ｏおよびｚ＝ｌにおける光パワー密度が等しいとおく。
すなわち、 ρ（Ｏ）＝ρ（ｌ） ……（３） より、 Io／πR2＝IOe-kl／π（Ｒ−ltanθ）2 ……（４） となる。（４）式を変形してθについて解くと、 θ＝tan-1R（１±e-kl/2）/l ……（５） 吸収セル31内で焦点を結ぶ場合は好ましくないので、
（５）式から除くと、 θ＝tan-1R（１−e-kl/2）/l ……（６） となる。したがって（６）式を用いてθを決めれば、ｚ
＝Ｏおよびｚ＝ｌにおける光パワー密度を等しくでき
る。θの調整はレンズ45の焦点距離を変えることにより
行うことができる。例えば吸収セル31における吸収が50
％の場合、すなわち e-kl＝0.5 のとき、ρ（ｚ）の極値は ρ＝0.97ρ（０）＝0.97ρ（ｌ） となる。したがって光パワー密度の変化率は平行光の場
合の50％から収束光の場合の３％へと大幅に改善され
る。
（２） ただしビーム内の光パワーは均一とする。ここで、ｚ＝
Ｏおよびｚ＝ｌにおける光パワー密度が等しいとおく。
すなわち、 ρ（Ｏ）＝ρ（ｌ） ……（３） より、 Io／πR2＝IOe-kl／π（Ｒ−ltanθ）2 ……（４） となる。（４）式を変形してθについて解くと、 θ＝tan-1R（１±e-kl/2）/l ……（５） 吸収セル31内で焦点を結ぶ場合は好ましくないので、
（５）式から除くと、 θ＝tan-1R（１−e-kl/2）/l ……（６） となる。したがって（６）式を用いてθを決めれば、ｚ
＝Ｏおよびｚ＝ｌにおける光パワー密度を等しくでき
る。θの調整はレンズ45の焦点距離を変えることにより
行うことができる。例えば吸収セル31における吸収が50
％の場合、すなわち e-kl＝0.5 のとき、ρ（ｚ）の極値は ρ＝0.97ρ（０）＝0.97ρ（ｌ） となる。したがって光パワー密度の変化率は平行光の場
合の50％から収束光の場合の３％へと大幅に改善され
る。
このような構成の周波数標準器によれば、吸収セルに
収束光を照射するので吸収セルに入射した光は進行する
につれ、原子の吸収により光パワーが減少するが、光ビ
ーム径が小さくなっていくので、平行光の場合に比べ、
光パワー密度の光軸方向の分布が均一になる。その結
果、共鳴吸収スペクトルの線幅が細くなり、周波数安定
度が向上する。
収束光を照射するので吸収セルに入射した光は進行する
につれ、原子の吸収により光パワーが減少するが、光ビ
ーム径が小さくなっていくので、平行光の場合に比べ、
光パワー密度の光軸方向の分布が均一になる。その結
果、共鳴吸収スペクトルの線幅が細くなり、周波数安定
度が向上する。
また収束光を用いるので、光検出器が小さくて済み、
応答が速く、低価格になる。
応答が速く、低価格になる。
またこの考案では吸収セルを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、従来の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。特に２次
標準器として用いると効果が大きい。
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、従来の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。特に２次
標準器として用いると効果が大きい。
なお上記の実施例では半導体レーザの出力光を収束す
る光学手段として凸レンズを用いたが、これに限らず任
意の光学手段を使用することができる。例えば第３図は
凹面鏡47を用いて収束する場合を示す。
る光学手段として凸レンズを用いたが、これに限らず任
意の光学手段を使用することができる。例えば第３図は
凹面鏡47を用いて収束する場合を示す。
また、上記の実施例で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半導体レーザの注入電流を変調
したが、これに限らず、音響光学変調器を用いることも
できる。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。
数を変調する手段として半導体レーザの注入電流を変調
したが、これに限らず、音響光学変調器を用いることも
できる。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。
また、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４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４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図と同じ
なので、詳細説明は省略する。
また、上記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、空洞
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。
〈考案の効果〉 以上述べたように本考案によれば、小型化および周波
数安定度の向上が可能な周波数標準器を実現することが
できる。
数安定度の向上が可能な周波数標準器を実現することが
できる。
第１図は本考案に係る周波数標準器の一実施例を示す構
成ロック図、第２図は第１図装置の動作を説明するため
の図、第３図は第１図装置の変形例を示す構成ブロック
図、第４図は電磁波吸収の場合のRb87のエネルギー準位
を示す図、第５図は従来の周波数標準器を示す構成ブロ
ック図、第６図は誘導放出の場合のRb87のエネルギー準
位を示す図である。 30……半導体レーザ、31……吸収セル、32……光検出
器、34……第１の増幅手段、35,39……PID制御部、36…
…加算器、37,42……発振器、38……第２の増幅手段、4
0……水晶発振器、41……位相変調器、43……周波数合
成器、44……空胴共振器、45,47……光学手段。
成ロック図、第２図は第１図装置の動作を説明するため
の図、第３図は第１図装置の変形例を示す構成ブロック
図、第４図は電磁波吸収の場合のRb87のエネルギー準位
を示す図、第５図は従来の周波数標準器を示す構成ブロ
ック図、第６図は誘導放出の場合のRb87のエネルギー準
位を示す図である。 30……半導体レーザ、31……吸収セル、32……光検出
器、34……第１の増幅手段、35,39……PID制御部、36…
…加算器、37,42……発振器、38……第２の増幅手段、4
0……水晶発振器、41……位相変調器、43……周波数合
成器、44……空胴共振器、45,47……光学手段。
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照射して前記標準物質の超微細ス
ペクトル遷移を生じさせ、この超微細スペクトル遷移に
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、 この半導体レーザの出力光を第１の周波数で変調する第
１の変調手段と、 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、 前記半導体レーザの出力光を収束させ前記吸収セルに照
射して前記吸収セル内の光パワー密度の光軸方向分布を
均一にする光学手段と、 前記吸収セルの透過光を検出する光検出器と、 発振器と、 この発振器の出力を第２の周波数で変調する第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
磁波を加える電磁波発生手段と、 前記光検出器の出力を前記第１の周波数に関連する周波
数で同期検波する第１の増幅手段と、 この第１の増幅手段の出力に基づい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の周波数に関連する周波
数で同期検波する第２の増幅手段と、 この第２の増幅手段の出力に基づいて前記発振器の出力
周波数を制御する周波数制御手段とを有し、 前記第１及び第２の周波数を異ならしめるようにした事
を特徴とする周波数標準器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988110789U JPH083071Y2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 周波数標準器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988110789U JPH083071Y2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 周波数標準器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0232242U JPH0232242U (ja) | 1990-02-28 |
| JPH083071Y2 true JPH083071Y2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=31348267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988110789U Expired - Lifetime JPH083071Y2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 周波数標準器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083071Y2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5572094A (en) * | 1978-11-27 | 1980-05-30 | Seiko Epson Corp | Atomic frequency standard |
| JPS5577186A (en) * | 1978-12-05 | 1980-06-10 | Seiko Epson Corp | Atomic frequency standard |
| JPH0744453B2 (ja) * | 1985-01-21 | 1995-05-15 | 日本電気株式会社 | ルビジウム原子発振器 |
| JPS62257776A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-10 | Nec Corp | ルビジウム原子発振器 |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP1988110789U patent/JPH083071Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0232242U (ja) | 1990-02-28 |
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