JPH06204585A - ルビジウム原子発振器 - Google Patents
ルビジウム原子発振器Info
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- JPH06204585A JPH06204585A JP34881492A JP34881492A JPH06204585A JP H06204585 A JPH06204585 A JP H06204585A JP 34881492 A JP34881492 A JP 34881492A JP 34881492 A JP34881492 A JP 34881492A JP H06204585 A JPH06204585 A JP H06204585A
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- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 99
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 98
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 150000003297 rubidium Chemical class 0.000 description 1
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 周囲温度特性の向上で高性能化したルビジウ
ム原子発振器の提供。 【構成】 ルビジウム原子発振器は、ルビジウムランプ
部１、キャビテイ部３、温度制御器５、温度検出センサ
７、設定制御部９を具備している。ルビジウムランプ部
１は、ランプ光を発生してキャビテイ部３に供給する。
キャビテイ部３は、そのランプ光を基に原子共鳴周波数
を発生する。温度制御器５は、ルビジウムランプ部１の
温度を設定された一定温度に維持している。温度検出セ
ンサ７は、周囲温度を測定して検出信号に変換して設定
制御部９に与える。設定制御部９は、温度検出センサ７
からの検出信号を基に前記周囲温度の上昇または下降に
応じてルビジウムランプ部１の設定温度を下降あるいは
上昇させる設定制御信号を形成し、設定制御信号で温度
制御器５を制御している。これにより、温度制御器５
は、設定温度に応じてルビジウムランプ部１の温度を制
御している。
ム原子発振器の提供。 【構成】 ルビジウム原子発振器は、ルビジウムランプ
部１、キャビテイ部３、温度制御器５、温度検出センサ
７、設定制御部９を具備している。ルビジウムランプ部
１は、ランプ光を発生してキャビテイ部３に供給する。
キャビテイ部３は、そのランプ光を基に原子共鳴周波数
を発生する。温度制御器５は、ルビジウムランプ部１の
温度を設定された一定温度に維持している。温度検出セ
ンサ７は、周囲温度を測定して検出信号に変換して設定
制御部９に与える。設定制御部９は、温度検出センサ７
からの検出信号を基に前記周囲温度の上昇または下降に
応じてルビジウムランプ部１の設定温度を下降あるいは
上昇させる設定制御信号を形成し、設定制御信号で温度
制御器５を制御している。これにより、温度制御器５
は、設定温度に応じてルビジウムランプ部１の温度を制
御している。
Description
【０００１】本発明は、原子発振器に係わり、特に周囲
温度の変化によっても安定した原子共鳴周波数を発生で
きるルビジウム原子発振器に関する。
温度の変化によっても安定した原子共鳴周波数を発生で
きるルビジウム原子発振器に関する。
【０００２】この種のルビジウム原子発振器は、一般
に、光ポンピング法を用いて、原子共鳴周波数を発生す
る装置として知られている。このルビジウム原子発振器
は、基本的には、ルビジウムランプ部、キャビテイ部と
からなり、ルビジウムランプ部からのランプ光をキャビ
テイ部に供給し、これによりキャビテイ部が原子共鳴周
波数を発生するようにしたものである。
に、光ポンピング法を用いて、原子共鳴周波数を発生す
る装置として知られている。このルビジウム原子発振器
は、基本的には、ルビジウムランプ部、キャビテイ部と
からなり、ルビジウムランプ部からのランプ光をキャビ
テイ部に供給し、これによりキャビテイ部が原子共鳴周
波数を発生するようにしたものである。
【０００３】ところで、ルビジウムランプ部は周囲温度
に影響されてランプ光が変化する。したがって、キャビ
テイ部で発生する原子共鳴周波数も、入力されるランプ
光によって変化してしまう。
に影響されてランプ光が変化する。したがって、キャビ
テイ部で発生する原子共鳴周波数も、入力されるランプ
光によって変化してしまう。
【０００４】そこで、従来のルビジウム原子発振器は、
ルビジウムランプ部の温度を一定にする温度制御器を設
けている。
ルビジウムランプ部の温度を一定にする温度制御器を設
けている。
【０００５】図４は、この従来のルビジウム原子発振器
を示すブロック図である。図４に示すルビジウム原子発
振器は、ランプ光を発生するルビジウムランプ部１０１
と、ルビジウムランプ部１０１からのランプ光により原
子共鳴周波数を発生するキャビテイ部１０３と、ルビジ
ウムランプ部１０１の温度を一定に維持する温度制御器
１０５とを具備している。
を示すブロック図である。図４に示すルビジウム原子発
振器は、ランプ光を発生するルビジウムランプ部１０１
と、ルビジウムランプ部１０１からのランプ光により原
子共鳴周波数を発生するキャビテイ部１０３と、ルビジ
ウムランプ部１０１の温度を一定に維持する温度制御器
１０５とを具備している。
【０００６】このような従来のルビジウム原子発振器で
は、ルビジウムランプ部１０１の温度は、温度制御器１
０５により一定に維持される。これにより、ルビジウム
ランプ部１０１は安定なランプ光を発生する。このラン
プ光がキャビテイ部１０３に入力されると、キャビテイ
部１０３は、安定な原子共鳴周波数を発生する。
は、ルビジウムランプ部１０１の温度は、温度制御器１
０５により一定に維持される。これにより、ルビジウム
ランプ部１０１は安定なランプ光を発生する。このラン
プ光がキャビテイ部１０３に入力されると、キャビテイ
部１０３は、安定な原子共鳴周波数を発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たルビジウム原子発振器にあっては、その周囲温度が大
幅に変動すると、温度制御されているルビジウムランプ
部、ルビジウム共鳴セルにおいて僅かな周波数変動が発
生することに加えて、温度制御器の回路部分が温度制御
されていないため信号レベルが変動していた。したがっ
て、これらが相乗的に作用しあうことにより、ルビジウ
ム原子発振器の出力周波数は僅かな周波数変動を起こす
という欠点があった。
たルビジウム原子発振器にあっては、その周囲温度が大
幅に変動すると、温度制御されているルビジウムランプ
部、ルビジウム共鳴セルにおいて僅かな周波数変動が発
生することに加えて、温度制御器の回路部分が温度制御
されていないため信号レベルが変動していた。したがっ
て、これらが相乗的に作用しあうことにより、ルビジウ
ム原子発振器の出力周波数は僅かな周波数変動を起こす
という欠点があった。
【０００８】本発明は、上述した欠点を解消し、周囲温
度特性を向上させ、高性能化を図るルビジウム原子発振
器を提供することを目的とする。
度特性を向上させ、高性能化を図るルビジウム原子発振
器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のルビジウム原子発振器は、ランプ光を発生
するルビジウムランプ部と、ルビジウムランプ部からの
ランプ光により原子共鳴周波数を発生して出力するキャ
ビテイ部と、ルビジウムランプ部の温度を一定に保つ温
度制御器を備え、温度制御器によりルビジウムランプ部
の温度を一定に保つことで安定した原子共鳴周波数を発
生するルビジウム原子発振器において、ルビジウムラン
プ部等の周囲温度を測定して検出信号に変換する温度検
出センサと、温度検出センサからの検出信号を基に周囲
温度が上昇あるいは低下するに応じてルビジウムランプ
部の設定温度を低くあるいは高く設定する設定制御信号
を形成し、設定制御信号で温度制御器を制御する設定制
御部とを具備したことを特徴とする。
め、本発明のルビジウム原子発振器は、ランプ光を発生
するルビジウムランプ部と、ルビジウムランプ部からの
ランプ光により原子共鳴周波数を発生して出力するキャ
ビテイ部と、ルビジウムランプ部の温度を一定に保つ温
度制御器を備え、温度制御器によりルビジウムランプ部
の温度を一定に保つことで安定した原子共鳴周波数を発
生するルビジウム原子発振器において、ルビジウムラン
プ部等の周囲温度を測定して検出信号に変換する温度検
出センサと、温度検出センサからの検出信号を基に周囲
温度が上昇あるいは低下するに応じてルビジウムランプ
部の設定温度を低くあるいは高く設定する設定制御信号
を形成し、設定制御信号で温度制御器を制御する設定制
御部とを具備したことを特徴とする。
【００１０】また、設定制御部は、温度検出センサから
の検出信号をデジタルデータに変換するアナログ・デジ
タル変換器と、周囲温度に対する設定温度を制御データ
として記憶しており、かつアナログ・デジタル変換器か
らの周囲温度に関するデータでもって制御データを出力
するメモリと、メモリからの制御データをアナログ信号
に変換して温度制御器に与えるデジタル・アナログ変換
器とを備えるようにするとよい。
の検出信号をデジタルデータに変換するアナログ・デジ
タル変換器と、周囲温度に対する設定温度を制御データ
として記憶しており、かつアナログ・デジタル変換器か
らの周囲温度に関するデータでもって制御データを出力
するメモリと、メモリからの制御データをアナログ信号
に変換して温度制御器に与えるデジタル・アナログ変換
器とを備えるようにするとよい。
【００１１】ルビジウム原子発振器では、一般に、ルビ
ジウムランプ部のランプ温度の上昇に伴って原子共鳴周
波数を低下させ、あるいはランプ温度の下降に伴って原
子共鳴周波数を高めることが可能な特性を持っている。
ジウムランプ部のランプ温度の上昇に伴って原子共鳴周
波数を低下させ、あるいはランプ温度の下降に伴って原
子共鳴周波数を高めることが可能な特性を持っている。
【００１２】一方、従来のルビジウム原子発振器では、
周囲温度の上昇に伴って出力周波数が上昇し、あるいは
周囲温度の下降に伴って出力周波数が低下する特性とな
っている。
周囲温度の上昇に伴って出力周波数が上昇し、あるいは
周囲温度の下降に伴って出力周波数が低下する特性とな
っている。
【００１３】そこで、本発明では、ルビジウム原子発振
器が周囲温度の変動に伴って変化する周波数の変化量を
ルビジウムランプ部の温度変動量（制御データ）として
予めメモリに記憶させておき、かつルビジウム原子発振
器の周囲温度を温度検出センサで取込み、この検出温度
のデータを基にメモリからルビジウムランプ部の温度を
変動させる制御データとして取り出し、制御データでル
ビジウムランプ部の温度を制御することにより、周囲温
度に伴う出力周波数の上昇分を相殺して、出力周波数を
一定にしている。
器が周囲温度の変動に伴って変化する周波数の変化量を
ルビジウムランプ部の温度変動量（制御データ）として
予めメモリに記憶させておき、かつルビジウム原子発振
器の周囲温度を温度検出センサで取込み、この検出温度
のデータを基にメモリからルビジウムランプ部の温度を
変動させる制御データとして取り出し、制御データでル
ビジウムランプ部の温度を制御することにより、周囲温
度に伴う出力周波数の上昇分を相殺して、出力周波数を
一定にしている。
【００１４】
【実施例】以下、本発明について図示の実施例を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１５】図１ないし図３は本発明の実施例を説明す
るための図である。まず図１に示すルビジウム原子発振
器の構成を説明する。
るための図である。まず図１に示すルビジウム原子発振
器の構成を説明する。
【００１６】図１に示すルビジウム原子発振器は、ルビ
ジウムランプ部１、キャビテイ部３、温度制御器５、温
度検出センサ７、設定制御部９を具備し、次のように構
成されている。
ジウムランプ部１、キャビテイ部３、温度制御器５、温
度検出センサ７、設定制御部９を具備し、次のように構
成されている。
【００１７】キャビテイ部３は、ルビジウムランプ部１
からのランプ光を取込み、原子共鳴周波数を発生し、こ
れを出力する。ルビジウムランプ部１は、温度制御器５
によって温度制御されるようになっている。温度制御器
５は、一定温度にルビジウムランプ部１が維持されるよ
うになっている。
からのランプ光を取込み、原子共鳴周波数を発生し、こ
れを出力する。ルビジウムランプ部１は、温度制御器５
によって温度制御されるようになっている。温度制御器
５は、一定温度にルビジウムランプ部１が維持されるよ
うになっている。
【００１８】温度検出センサ７は、ルビジウム原子発振
器の周囲温度を検出し、その検出温度信号を設定制御部
９に入力する。設定制御部９は、周囲温度の変動に伴う
ルビジウム原子発振器の出力周波数の変動に対するルビ
ジウムランプ部の温度変動量を予め記憶しておき、温度
検出センサ７からの検出温度信号を基に予め記憶してお
いた温度変動量を取り出し、これを設定制御信号として
温度制御器５に供給するようになっている。
器の周囲温度を検出し、その検出温度信号を設定制御部
９に入力する。設定制御部９は、周囲温度の変動に伴う
ルビジウム原子発振器の出力周波数の変動に対するルビ
ジウムランプ部の温度変動量を予め記憶しておき、温度
検出センサ７からの検出温度信号を基に予め記憶してお
いた温度変動量を取り出し、これを設定制御信号として
温度制御器５に供給するようになっている。
【００１９】このような設定制御部９は、アナログ・デ
ジタル（ＡＤ）変換器１１と、メモリ１３と、デジタル
・アナログ（ＤＡ）変換器１５とから構成されている。
ＡＤ変換器１１は、温度検出センサ７からの検出信号を
デジタルデータに変換する。また、メモリ１３は、図３
の特性ｂに示すような温度補償データとなるように、周
囲温度の変動に応じたルビジウム原子発振器の周波数変
動量に対するルビジウムランプ部１の温度変動量にデジ
タルコード化して記憶させてある。メモリ１３のデータ
は、ＡＤ変換器１１からの周囲温度に関するデータでも
って読み出し、その読み出したデータをＤＡ変換器１５
に与える。ＤＡ変換器１５は、そのデータをアナログの
設定制御信号とし温度制御器に与える。これにより、温
度制御器５は設定温度が変化してルビジウムランプ部の
温度を変動させる。
ジタル（ＡＤ）変換器１１と、メモリ１３と、デジタル
・アナログ（ＤＡ）変換器１５とから構成されている。
ＡＤ変換器１１は、温度検出センサ７からの検出信号を
デジタルデータに変換する。また、メモリ１３は、図３
の特性ｂに示すような温度補償データとなるように、周
囲温度の変動に応じたルビジウム原子発振器の周波数変
動量に対するルビジウムランプ部１の温度変動量にデジ
タルコード化して記憶させてある。メモリ１３のデータ
は、ＡＤ変換器１１からの周囲温度に関するデータでも
って読み出し、その読み出したデータをＤＡ変換器１５
に与える。ＤＡ変換器１５は、そのデータをアナログの
設定制御信号とし温度制御器に与える。これにより、温
度制御器５は設定温度が変化してルビジウムランプ部の
温度を変動させる。
【００２０】このような実施例の作用を図１ないし図３
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２１】図２は、ルビジウムランプ温度に対する原
子共鳴周波数の関係を示す図であり、横軸にはルビジウ
ムランプ温度Ｔを、横軸には原子共鳴周波数ｆをそれぞ
れとっている。
子共鳴周波数の関係を示す図であり、横軸にはルビジウ
ムランプ温度Ｔを、横軸には原子共鳴周波数ｆをそれぞ
れとっている。
【００２２】また、図３は、ルビジウム原子発振器の周
囲温度に対するその出力周波数の関係を示す図であり、
横軸には周囲温度ｔを、縦軸には出力周波数ｆをそれぞ
れ取ったものである。
囲温度に対するその出力周波数の関係を示す図であり、
横軸には周囲温度ｔを、縦軸には出力周波数ｆをそれぞ
れ取ったものである。
【００２３】まず、ルビジウムランプ部１およびキャビ
テイ部３は、図２に示すように、公称原子共鳴周波数ｆ
0 を中心として、温度ルビジウムランプ部１のランプ温
度Ｔの上昇に伴って原子共鳴周波数ｆを低下させ、ある
いはランプ温度Ｔの降下に伴って原子共鳴周波数ｆを高
めることが可能な特性Ｓを持っている。
テイ部３は、図２に示すように、公称原子共鳴周波数ｆ
0 を中心として、温度ルビジウムランプ部１のランプ温
度Ｔの上昇に伴って原子共鳴周波数ｆを低下させ、ある
いはランプ温度Ｔの降下に伴って原子共鳴周波数ｆを高
めることが可能な特性Ｓを持っている。
【００２４】一方は、本発明を適用しないルビジウム原
子発振器にあっては、図３に示すように、公称原子共鳴
周波数ｆ0 を中心として、周囲温度ｔの上昇に伴って出
力周波数ｆが上昇し、あるいは周囲温度ｔの下降に伴っ
て出力周波数ｆが低下する特性ａとなっている。
子発振器にあっては、図３に示すように、公称原子共鳴
周波数ｆ0 を中心として、周囲温度ｔの上昇に伴って出
力周波数ｆが上昇し、あるいは周囲温度ｔの下降に伴っ
て出力周波数ｆが低下する特性ａとなっている。
【００２５】そこで、本発明のルビジウム原子発振器で
は、上述した特性を考慮して次のように作動する。
は、上述した特性を考慮して次のように作動する。
【００２６】＜温度低域の場合の動作＞
【００２７】まず、周囲温度温度が低い温度ｔL であっ
たとすると、温度補償していないときには、特性ａから
出力周波数ｆは、ｆL となる。しかしながら、本発明の
ルビジウム原子発振器では、その温度ｔL を温度検出セ
ンサ７で検出して設定制御部９に取り込み、これを補償
する。すなわち、設定制御部９では、まず、その検出温
度信号をＡＤ変換器１１でデジタルデータ（ｔL 相当）
とし、このデータを基にメモリ１３から所定のデジタル
コード（制御データ）を取り出す。メモリ１３には上述
したようなデジタルコードが記憶されているため、メモ
リ１３からは上記周囲温度に関するデータから最適のル
ビジウムランプの温度に関するデータ（制御データ（Ｔ
L 相当））が出力される。このデータは、ＤＡ変換器１
５でアナログの設定制御信号（ＴL ）に変換される。
たとすると、温度補償していないときには、特性ａから
出力周波数ｆは、ｆL となる。しかしながら、本発明の
ルビジウム原子発振器では、その温度ｔL を温度検出セ
ンサ７で検出して設定制御部９に取り込み、これを補償
する。すなわち、設定制御部９では、まず、その検出温
度信号をＡＤ変換器１１でデジタルデータ（ｔL 相当）
とし、このデータを基にメモリ１３から所定のデジタル
コード（制御データ）を取り出す。メモリ１３には上述
したようなデジタルコードが記憶されているため、メモ
リ１３からは上記周囲温度に関するデータから最適のル
ビジウムランプの温度に関するデータ（制御データ（Ｔ
L 相当））が出力される。このデータは、ＤＡ変換器１
５でアナログの設定制御信号（ＴL ）に変換される。
【００２８】この設定制御信号（ＴL ）が温度制御器５
に入力されると、温度制御器５は、この設定温度に一致
するようにルビジウムランプ部１の温度を維持する。す
ると、キャビテイ部３は、ルビジウムランプ部１が温度
ＴL で維持されることから、公称原子共鳴周波数ｆ0 よ
り高い周波数ｆh を出力する。これにより、本発明が適
用されない場合に周囲温度によりルビジウム原子発振器
の出力周波数は本来低下することになるが（図３の特性
ａ参照）、本発明のルビジウム原子発振器では、この周
囲温度（ｔL ）に対応してルビジウムランプ部のランプ
温度を温度ＴLで維持して、ルビジウム原子発振器の共
鳴周波数ｆをｆh にする。これは、図３では、特性ｂに
相当することになり、両者が相殺されることになって、
ルビジウム原子発振器の共鳴周波数ｆはｆ0 に維持され
ることになる。
に入力されると、温度制御器５は、この設定温度に一致
するようにルビジウムランプ部１の温度を維持する。す
ると、キャビテイ部３は、ルビジウムランプ部１が温度
ＴL で維持されることから、公称原子共鳴周波数ｆ0 よ
り高い周波数ｆh を出力する。これにより、本発明が適
用されない場合に周囲温度によりルビジウム原子発振器
の出力周波数は本来低下することになるが（図３の特性
ａ参照）、本発明のルビジウム原子発振器では、この周
囲温度（ｔL ）に対応してルビジウムランプ部のランプ
温度を温度ＴLで維持して、ルビジウム原子発振器の共
鳴周波数ｆをｆh にする。これは、図３では、特性ｂに
相当することになり、両者が相殺されることになって、
ルビジウム原子発振器の共鳴周波数ｆはｆ0 に維持され
ることになる。
【００２９】＜温度中域の場合の動作＞
【００３０】一方、周囲温度が中間の温度ｔM のときに
は、出力周波数ｆもｆ0 であることから、温度検出セン
サ７からの検出信号を基に設定制御部９から出力される
設定制御信号も温度制御器５の設定値を変動させない信
号となる。これにより、図２に示すようにルビジウムラ
ンプ部１のランプ温度はＴM に維持され、出力周波数ｆ
もｆ0 に維持される。
は、出力周波数ｆもｆ0 であることから、温度検出セン
サ７からの検出信号を基に設定制御部９から出力される
設定制御信号も温度制御器５の設定値を変動させない信
号となる。これにより、図２に示すようにルビジウムラ
ンプ部１のランプ温度はＴM に維持され、出力周波数ｆ
もｆ0 に維持される。
【００３１】＜温度高域の場合の動作＞
【００３２】さらに、周囲温度ｔがｆH になると、温度
補償していないときには、特性ａから出力周波数ｆは、
ｆH となる。しかしながら、本発明のルビジウム原子発
振器では、その温度ｔH を温度検出センサ７で検出して
設定制御部９に取り込み、これを補償する。すなわち、
設定制御部９では、まず、その検出温度信号（ｔH ）を
ＡＤ変換器１１でデジタルデータとし、このデータを基
にメモリ１３から所定のデジタルコード（制御データ）
を取り出す。メモリ１３には上述したようなデジタルコ
ードが記憶されているため、メモリ１３からは上記周囲
温度（ｔH 相当）に関するデータから最適のルビジウム
ランプの温度に関するデータ（制御データ（ＴH 相
当））が出力される。このデータは、ＤＡ変換器１５で
アナログの設定制御信号（ＴH ）に変換される。
補償していないときには、特性ａから出力周波数ｆは、
ｆH となる。しかしながら、本発明のルビジウム原子発
振器では、その温度ｔH を温度検出センサ７で検出して
設定制御部９に取り込み、これを補償する。すなわち、
設定制御部９では、まず、その検出温度信号（ｔH ）を
ＡＤ変換器１１でデジタルデータとし、このデータを基
にメモリ１３から所定のデジタルコード（制御データ）
を取り出す。メモリ１３には上述したようなデジタルコ
ードが記憶されているため、メモリ１３からは上記周囲
温度（ｔH 相当）に関するデータから最適のルビジウム
ランプの温度に関するデータ（制御データ（ＴH 相
当））が出力される。このデータは、ＤＡ変換器１５で
アナログの設定制御信号（ＴH ）に変換される。
【００３３】この設定制御信号（ＴH ）が温度制御器５
に入力されると、温度制御器５は、この設定温度
（ＴH ）に一致するようにルビジウムランプ部１の温度
を維持する。すると、キャビテイ部３は、ルビジウムラ
ンプ部１が温度ＴH で維持されることから、公称原子共
鳴周波数ｆ0 より低い周波数ｆl を出力する。これによ
り、本発明が適用されないルビジウム原子発振器の場合
には周囲温度により共鳴周波数は高くなるが（図３の特
性ａ）、本発明のルビジウム原子発振器は、この周囲温
度に対応してルビジウムランプ部１のランプ温度をＴH
に維持させる。これにより、ルビジウム原子発振器は、
図３の特性ｂのように低い共鳴周波数（ｆl ）を発生さ
せる。したがって、上述したように両者が相殺されるこ
とに相当するから、ルビジウム原子発振器の出力周波数
は、図３の特性ｃのようにｆ0 に維持されることにな
る。
に入力されると、温度制御器５は、この設定温度
（ＴH ）に一致するようにルビジウムランプ部１の温度
を維持する。すると、キャビテイ部３は、ルビジウムラ
ンプ部１が温度ＴH で維持されることから、公称原子共
鳴周波数ｆ0 より低い周波数ｆl を出力する。これによ
り、本発明が適用されないルビジウム原子発振器の場合
には周囲温度により共鳴周波数は高くなるが（図３の特
性ａ）、本発明のルビジウム原子発振器は、この周囲温
度に対応してルビジウムランプ部１のランプ温度をＴH
に維持させる。これにより、ルビジウム原子発振器は、
図３の特性ｂのように低い共鳴周波数（ｆl ）を発生さ
せる。したがって、上述したように両者が相殺されるこ
とに相当するから、ルビジウム原子発振器の出力周波数
は、図３の特性ｃのようにｆ0 に維持されることにな
る。
【００３４】このように実施例では、周囲温度に応じ
て、図３の特性ｂのような温度補償特性を用意して、ル
ビジウム原子発振器の共鳴周波数を周囲温度の変動によ
っても一定に維持している。
て、図３の特性ｂのような温度補償特性を用意して、ル
ビジウム原子発振器の共鳴周波数を周囲温度の変動によ
っても一定に維持している。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ルビジウ
ムランプ部の温度設定を周囲の温度によって可変するこ
とにより、ルビジウム原子発振器の周波数温度特性を大
幅に回生することができ、かつ広い温度範囲で使用可能
となる。
ムランプ部の温度設定を周囲の温度によって可変するこ
とにより、ルビジウム原子発振器の周波数温度特性を大
幅に回生することができ、かつ広い温度範囲で使用可能
となる。
【図１】本発明のルビジウム原子発振器の実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】周囲温度に対する出力周波数の関係を示す説明
図である。
図である。
【図３】ルビジウムランプ温度に対する原子共鳴周波数
の関係の説明図である。
の関係の説明図である。
【図４】従来のルビジウム原子発振器を示すブロック図
である。
である。
１ ルビジウムランプ部 ３ キャビテイ部 ５ 温度制御器 ７ 温度検出センサ ９ 設定制御部 １１ ＡＤ変換器 １３ メモリ １５ ＤＡ変換器
Claims (2)
- 【請求項１】 ランプ光を発生するルビジウムランプ部
と、このルビジウムランプ部からのランプ光により原子
共鳴周波数を発生して出力するキャビテイ部と、前記ル
ビジウムランプ部の温度を一定に保つ温度制御器を備
え、前記温度制御器により前記ルビジウムランプ部の温
度を一定に保つことで安定した原子共鳴周波数を発生す
るルビジウム原子発振器において、 前記ルビジウムランプ部等の周囲温度を測定して検出信
号に変換する温度検出センサと、 前記温度検出センサからの検出信号を基に前記周囲温度
が上昇あるいは下降するのに応じてルビジウムランプ部
の設定温度を低くあるいは高く設定する設定制御信号を
形成し、この設定制御信号で上記温度制御器を制御する
設定制御部とを具備したことを特徴とするルビジウム原
子発振器。 - 【請求項２】 前記設定制御部は、前記温度検出センサ
からの検出信号をデジタルデータに変換するアナログ・
デジタル変換器と、周囲温度に対する設定温度を制御デ
ータとして記憶しており、かつ前記アナログ・デジタル
変換器からの周囲温度に関するデータでもって制御デー
タを出力するメモリと、前記メモリからの制御データを
アナログ信号に変換して前記温度制御器に与えるデジタ
ル・アナログ変換器とを具備したことを特徴とする請求
項１記載のルビジウム原子発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34881492A JP2833951B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ルビジウム原子発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34881492A JP2833951B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ルビジウム原子発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204585A true JPH06204585A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2833951B2 JP2833951B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=18399553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34881492A Expired - Lifetime JP2833951B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | ルビジウム原子発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833951B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34881492A patent/JP2833951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2833951B2 (ja) | 1998-12-09 |
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