Brevet FR2628226A1 — publié le 19890908

Q REPL'BLIQUE FRAN AISE (Q N de publication 2 628 226 (t n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉ:TÉ INDUSTRIELLE DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national 88 02706 PARIS ( Int Cl4: G 04 F 5/14. @ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 ) Date de dépôt: 3 mars 1988.) Demandeur(s): SOCIETE D'ETUDES, RECHERCHES ET CONSTRUCTIONS ELECTRONIQUES - SERCEL. - FR. ) Priorité Inventeur(s): Jean Rabian; Jean-Claude Potet: Michel Buchon. 4 Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets" n 36 du 8 septembre 1989. 6 Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: Q Titulaire(s): Mandataire(s): Cabinet Regimbeau, Martin, Schrimpf, Warcoin et Ahner. ) Horloge atomique. () La présente invention concerne une horloge atomique du c 2 type comprenant un oscillateur à quartz 100, un tube 200. . .. contenant un matériau dont les atomes présentent une transi- tion spectrale hyperfine, des moyens de commande 300 aptes.- à générer, à partir de l'oscillateur à quartz.100, un signal de commande dont.la fréquence correspond à la transition spec- trale hyperfine et à appliquer ce signal de commande et le tube 200 pour faire interagir ce signal et les atomes du q matériau contenu dans le tube, et des moyens d'asservisse-, i.L ment 400 sensibles à la réponse du tube 200 et adaptés pour. I -J L- modifier la fréquence de l'oscillateur à quartz 100 de façon à S cI entrer sensiblement la fréquence du signal de commande sur la fréquence de la transition spectrale hyperfine, caractérisée _ par le fait que les moyens de commande 300 sont adaptés pour générer cycliquement des signaux de test dont la fré- 5 quence contrôlée est située à l'extérieur du pic de Ramsey. e L J N ee La présente invention concerne le domaine des horloges atomiques, en particulier, mais non exclusivement, des étalons de fréquence à césium. De nombreux étalons de fréquence atomique ont déjà été proposés. Les documents suivants décrivent par exemple de tels étalons FR-A-I 287 180, FR-A-I 446 675, FR-A-I 594 565, FR-A-2 163 610, FR-A-2 206 539, FR-A-2 224 901, FR-A-2 316 836 et FR-A-2- 327 671. Pour l'essentiel, les étalons de fréquence atomique comprennent généralement - un oscillateur à quartz, - un tube contenant un matériau (le plus souvant un métal alcalin tel que du césium ou du rubidium) dont les atomes présentent une transition spectrale hyperfine, - des moyens de commande aptes à générer, à partir de l'oscillateur à quartz, un signal de commande dont la fréquence correspond à la transition spectrale hyperfine et à appliquer ce signal de commande sur le tube pour faire interagir ce signal et les atomes du matériau contenu dans le tube, et - des moyens d'asservissement sensibles à la réponse du tube et adaptés pour modifier la fréquence de l'oscillateur à quartz de façon à centrer sensiblement la fréquence du signal de commande sur la fréquence de la transition spectrale hyperfine. Dans le cadre des tubes à césium on utilise généralement la transition de résonance hyperfine qui se produit entre les états F = 4, mF = O, d'une part, et F = 3 et mF = O, d'autre part. La définition de ces états est explicitée dans les documents précités, en particulier dans les documents FR-A-I 594 565 et FR-A-2 316 836. Pour provoquer une transition de l'un de ces états dans l'autre, l'atome doit soit fournir soit absorber une quantité d'énergie E égale à la différence d'énergie entre les états précités. La fréquence f du 2 2628226 signal de commande.requise pour provoquer un changement d'état est donnée par l'équation f = E/h ou h représente la constante de Planck. La valeur de f pour la transition du césium de F = 4, mF = O à F = 3, mF = O est de 9 192 631 771, 59 Hz. Cette valeur de f sera dénommée Fr par la suite. Les tubes contenant le matériau dont les atomes présentent une transition spectrale hyperfine sont connus en soi et ne seront donc pas décrits en détail par la suite. On notera cependant que les tubes à césium comprennent généralement: un four générant un faisceau d'atomes de césium à travers un collimateur, une cavité hyperfréquence au niveau de laquelle le signal de commande est couplé au jet d'atomes de césium, des moyens magnétiques sélecteurs d'état placés de part et d'autre de la cavité et un ensemble détecteur comprenant un ioniseur, un accélérateur, un spectomètre de masse et un multiplicateur d'électrons. Le multiplicateur d'électrons débite un courant de sortie proportionnel au nombre d'atomes arrivant sur le ioniseur et donc proportionnel au nombre d'atomes qui ont été amenés à l'état sélectionné, dans la cavité hyperfréquence. Le signal de résonance obtenu en sortie du tube, en fonction de la fréquence du signal de comrniande appliqué, est illustré schématiquement sur les figures 2, 3 et 4 annexées. Le signal illustré sur la figure 2 est généralement dénommé réponse de Ramsey. Il représente la fonction de transfert globale du tube. Le signal présente une amplitude maximale lorsque la fréquence du signal de commande appliqué est égale à la fréquence de la transition spectrale hyperfine Fr (soit 9 192 631 771, 59 Hz dans le cas du césium). Le pic centré sur cette fréquence Fr est dénommé pic de Ramsey. Celui-ci est encadré symétriquement par des oscillations parasites amorties de plus faible amplitude (voir figure 3). La ligne de base est reliée à ces oscillations parasites amorties par des flancs de base symétriques de pente variable, dénommés généralement Rabi de Ramsey. La bande de fréquence a Fr (voir figure 3) couverte par le pic central de Ramsey dépend directement de la longueur du jet d'atomes, donc de la longueur du tube. Plus le tube est long, moins le pic de Ramsey est large. Certains étalons de fréquence atomique utilisés en laboratoire possèdent une longueur de 5m, ce qui permet de réduire la largeur du pic de Ramsey t Fr à quelques 30 Hz. Mais les étalons de fréquence atomique utilisés industriellement, en particulier dans le cadre d'applications mobiles, possèdent des longueurs beaucoup plus courtes et la largeur du pic de RamseyA Fr est généralement de l'ordre de I KHz. La réponse de Ramsey comprend de plus, symétriquement de part et d'autre du pic de Ramsey central, des résonances auxiliaires qui apparaissent à intervalles de fréquence réguliers. L'amplitude de ces résonances auxiliaires est d'autant plus faible que celles-ci sont éloignées du pic de Ramsey. Les résonances auxiliaires placées de part et d'autre du pic de Ramsey et les plus proches de celui-ci présentent chacune un pic de plus forte amplitude (qui reste inférieur au pic de Ramsey) dénommé pic de Zeeman, des oscillations parasites amorties encadrant symétriquement le pic de Zeeman et des flancs de base de pente variable, dénommés généralement Rabi de Zeeman, qui relient les oscillations parasites amorties à la ligne de base. Pour produire un signal utilisable pour la commande de l'oscillateur asservi, la fréquence du signal de commande appliqué à la cavité hyperfréquence est modulée autour de la fréquence de résonance atomique centrale Fr correspondant au pic de Ramsey. Dans la pratique, dans les étalons de fréquence atomique commercialisés de nos jours, le signal de commande est modulé par une basse fréquence sinusoîdale à 137 Hz et sur une profondeur de +/- 250 Hz, soit la largeur du pic de Ramsey à mi-amplitude. Les étalons de fréquence atomique jusqu'ici proposés ont déjà rendu de grands services. Ils présentent cependant différents inconvénients. L'inconvénient principal des étalons classiques semble que les contrôles d'acquisition du pic central de la réponse de Ramsey sont peu fiables. Des inconvénients secondaires des étalons classiques semblent dûs au fait que: - ces étalons classiques sont sensibles à l'environnement notamment à la température, - la linéarité du modulateur de fréquence sinusoîdale à 137 Hz est difficile à maîtriser, - les réglages sont nombreux et complexes, - le coût global des dispositifs est élevé. La présente invention a pour but général d'éliminer les inconvénients précités de la technique antérieure et de garantir une excellente fiabilité à long terme de l'horloge. Cet objectif est atteint selon. un aspect fondamental de la présente invention grâce à l'utilisation de moyens de commande aptes à générer cycliquement des signaux de test dont la fréquence contrôlée est située à l'extérieur du pic de Ramsey. Le choix de la fréquence des signaux de test sera explicité par la suite. Ces signaux de test permettent entre autres de centrer initialement la fréquence du signal de commande sur le Rabi de Ramsey et de vérifier que le signal de commande n'est pas centré par erreur sur une oscillation parasite adjacente au pic de Ramsey. Les moyens de commande comprennent avantageusement un synthétiseur de fréquences à commutation rapide contrôlé par micro 2628226 processeur ayant des pas de fréquence faibles. La plage de fonction- nement du synthétiseur peut être avantageusement de l'ordre de 55 KHz. Selon un second aspect important, la présente invention propose d'intégrer aux moyens de commande un système remplissant la fonction de vernier pour permettre l'ajustage de la fréquence du signal de commande. Le système vernier proposé permet l'ajustage de la fréquence avec une résolution de 1013 dans une plage de 2.10-10. Selon un troisième aspect important, la présente invention propose des moyens amplificateurs-intégrateurs du signal de sortie du tube, permettant un interfaçage court et stable entre le signal de sortie du tube et un convertisseur analogique/numérique. Selon un quatrième aspect important, la présente invention propose des moyens permettant d'optimiser la résolution de la commande d'asservissement de l'oscillateur à quartz. Ces moyens comprennent pour l'essentiel un convertisseur numérique/analogique, une porte analogique à temps de fermeture contrôlé et un intégrateur. L'optimisation de la résolution est obtenue en contrôlant l'amplitude et la durée d'impulsions de charge appliquées à l'intégrateur. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique, sous forme de blocs fonctionnels de l'ensemble de l'horloge atomique conforme à la présente invention, - la figure 2 représente la réponse globale de Ramsey issue d'un tube à césium, - la figure 3 représente une vue de détail agrandie du Rabi et du pic de Ramsey issus d'un tube à césium, - la figure 4 représente une vue de détail agrandie du pic Zeeman issu d'un tube à césium, - la figure 5 illustre schématiquement le contrôle du centrage de la fréquence du signal de commande sur la fréquence de transition hyperfine du césium, - la figure 6 représente une vue schématique sous forme de blocs' fonctionnels du synthétiseur de fréquence intégré dans l'horloge atomique conforme à la présente invention, - la figure 7 représente une vue schématique sous forme de blocs fonctionnels du vernier de réglage fin de fréquence, intégré dans l'horloge atomique conforme à la présente invention, - la figure 8 représente schématiquement différents signaux prélevés sur le vernier précité pour expliciter son fonctionnement, - la figure 9 représente schématiquement, sous forme de blocs fonctionnels, des moyens amplificateurs-intégrateurs du signal de sortie du tube, - la figure 10 représente des signaux électriques prélevés en différents points de ces moyens amplificateurs-intégrateurs pour expliciter leur fonctionnement, la figure 11 représente une vue schématique sous forme de blocs fonctionnels de moyens permettant d'optimiser la résolution de la commande d'asservissement de l'oscillateur à quartz, - la figure 12 illustre schématiquement le fonctionnement général de l'horloge atomique conforme à la présente invention, et - la figure 13 illustre sous forme de blocs fonctionnels un exemple de réalisation d'un sous-ensemble assurant des fonctions de multiplication et d'addition de fréquences, intégré aux moyens de commande conformes à la présente invention. Dans la suite de la description, on mentionnera des valeurs précises de fréquences générées par les différents sous-ensembles d'une horloge atomique conforme à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, à des fins de clarification. Cependant, les valeurs précises de fréquences indiquées dans la suite de la description ne doivent en aucune façon être considérées comme limitatives. STRUCTURE GENERALE DE L'HORLOGE ATOMIQUE Comme illustré sur la figure 1 annexée, pour l'essentiel l'horloge atomique conforme à la présente invention comprend - un oscillateur 100, un tube 200, - des moyens de commande 300, - des moyens d'asservissement 400, et - une unité centrale 500. L'oscillateur 100 est avantageusement un oscillateur à quartz. La fréquence Fo issue de l'oscillateur 100 peut être réglée à l'aide d'un signal externe appliqué sur l'entrée 102 de l'oscillateur. La fréquence Fo du signal disponible sur la sortie 104 de l'oscillateur est par exemple de 10 MHz. Le tube 200 contient un matériau dont les atomes présentent une transition spectrale hyperfine. Le tube 200 est de préférence un tube au césium, le cas échéant au rubidium. Le signal de commande destiné à provoquer le changement d'état des atomes de césium dans la cavité hyperfréquence est appliqué sur l'entrée 202 du tube. Le signal de courant proportionnel au nombre d'atomes arrivant sur le ioniseur du tube 200 est disponible sur la sortie 204. On notera à l'examen de la figure I que le tube 200 possède en outre une entrée auxiliaire 206. Celle-ci est reliée à un enroulement conçu pour créer un champ faible et homogène dans la cavité d'interaction hyperfréquence. Ce champ est connu généralement sous le nom de champ C, comme indiqué par exemple dans le document FR-A-2 316 836. L'unité centrale 500, de façon classique en soi, comprend un microprocesseur associé à une horloge interne et à des mémoires. L'unité centrale 500 peut être contrôlée à distance à partir d'un périphérique 510, à clavier 514 et écran 516. Le périphérique 510 est relié à l'unité centrale 500 par une liaison série 518. L'unité centrale 500 est par ailleurs reliée à des témoins d'alarme 520, tels que des témoins lumineux. On va maintenant décrire plus en détail les mooyens de commande 300 et les moyens d'asservissement 400 conformes à la présente invention. MOYENS DE COMMANDE 300 La fonction principale des moyens de commande 300 est de générer, à partir de l'oscillateur à quartz 100 un signal de commande dont la fréquence correspond à la transition spectrale hyperfine ou est modulée symétriquement par rapport à la fréquence correspondant à la transition spectrale hyperfine, pour appliquer ce signal de commande sur l'entrée 202 du tube 200. Cependant, dans le cadre de la présente invention, les moyens de commande 300 ont également pour fonction auxiliaire de générer des signaux de test, qui seront précisés par la suite, dont la fréquence diffère de la fréquence correspondant à la transition spectrale hyperfine du matériau contenu dans le tube 200, ainsi que des signaux fixes échelonnés de 100 KHz à 10 MHz d'une part, et un signal d'interruption IT. Le signal d'interruption IT peut présenter par exemple une période de 17, 92 msec. Le signal de commande de base et les signaux de test sont générés à partir d'un signal programmable par pas de FI/N additionné à des signaux dérivés de l'oscillateur à quartz 100. A titre d'exemple FI = 90 MHz et N est programmable de 504 à 710. Le principe de génération d'un signal de commande de fréquence Fr est le suivant. Pour N = 683, la fréquence FI/N est égale à 131 771,6 Hz. Cette fréquence FI/N est additionnée avec un signal de 12,5 MHz pour obtenir un signal F4 de 12 631 771,6 Hz. Ce signal F4 est additionné avec le signal de 90 MHz multiplié par 102 pour arriver à 9 192 631 771,6 Hz qui correspond à la fréquence Fr de la transition du césium. Pour générer une excursion de fréquence de +/- 193 Hz autour de la fréquence centrale Fr, afin de produire un signal utilisable pour la commande de l'oscillateur asservi 100, il suffit de programmer alternativement N = 682 et N = 684. Ces dispositions seront explicitées par la suite. Pour l'essentiel, les moyens de commande 300 comprennent un circuit 370 assurant des fonctions de multiplication et d'addition de fréquences, un circuit 302 assurant la fonction de multiplication de fréquences par 51 et un circuit 310 constituant un synthétiseur de fréquences programmable. Le circuit 370 comprend (voir figure 13) un premier étage 371 assurant une multiplication par 9 de la fréquence Fo du signal d'horloge issu de l'oscillateur 100. Le signal FI de 90 MHz disponible sur la sortie 372 du circuit 370 est appliqué sur l'entrée 311 du synthétiseur de fréquences 310. Le signal Fl de 90 MHz est tout d'abord dirigé vers une chaîne de diviseurs de fréquences 320, 321, 322, 323 et 324, montés en cascade comme illustré sur la figure 6. Ces diviseurs de fréquences peuvent opérer par exemple respectivement des divisions de fréquence par 9, 4, 50, 512 et 7, pour générer des signaux échelonnés, respecti- vement de 10 MHz, 5 MHZ, 2,5 MHz, I MHz et 0,1 MHz. Les sorties des diviseurs 320 à 323 précitées constituent les sorties principales de l'étalon de fréquence. Les signaux disponibles sur ces sorties sont en effet parfaitement stables. Par ailleurs, le diviseur 324 génère à sa sortie le signal d'interruption IT précité, d'une période par exemple de 17,92 msec. Le signal de fréquence FI disponible sur l'entrée 311 est par ailleurs appliqué à une chaîne de diviseurs de fréquence program- mable générant à leur sortie le signal recherché FI/N. Plus précisément le signal FI de 90 MHz disponible sur l'entrée 311 est appliqué à un diviseur programmable 330 assurant une division par 8 ou 9. Le facteur de division du diviseur 330 est défini par l'unité centrale 500 par l'intermédiaire d'un bus 501. La sortie du diviseur 330 est appliquée aux entrées d'horloge CK de deux compteurs diviseur par 16, référencés 331, 332 connectés en cascade. Le facteur de division des compteurs diviseurs 331, 332 est défini par un ensemble de bascules 333 définissant l'état initial des compteurs diviseurs 331, 332. L'état des bascules 333 est lui-même commandé par l'unité centrale 500 par l'intermédiaire du bus 501. En parallèle, le signal issu du diviseur 330 est appliqué sur l'entrée d'horloge CK de deux compteurs diviseurs 335, 336 montés en cascade et assurant une division par 10 ei 16 respectivement. Le synthétiseur 310 comprend une bascule 3K 334. L'entrée 3 de la bascule 334 est reliée à la sortie du compteur diviseur 332. L'entrée d'horloge CK de la bascule 334 est reliée à la sortie du diviseur 330. L'entrée K de la bascule 334 est reliée à la sortie du diviseur 336. Le signal FI/N est disponible sur la sortie Q de la bascule 334. Comme indiqué précédemment, l'horloge atomique conforme à l'invention comprend en outre un vernier 350 permettant un réglage fin de la fréquence issue du synthétiseur de fréquence. VERNIER DE REGLAGE FIN DE FREQUENCE 350. Le vernier 350 est illustré sur la figure 7. Le vernier 350 comprend un premier générateur de rampe linéaire 352, un second générateur de rampe 354 et un comparateur 356. L'entrée 351 du générateur de rampe linéaire 352 est reliée à une sortie du diviseur 336 qui génère un signal F2 à 263 543,2Hz Il (soit 113 771,6 multiplié par 2). Le générateur de rampe 352 est donc récurrent à cette fréquence F2. Le signal en dents de scie obtenu à la sortie du générateur de rampe 352 est illustré sur la première ligne de la figure 8. On notera que ce signal est symétrique par rapport à la masse. Sa période constante est référencée t0. Il possède des fronts ascendants raides suivis de pentes descendantes rectilignes. Le générateur de rampe 354 reçoit sur son entrée une suite d'impulsions dont la période correspond à la période des signaux d'interruption IT, soit avantageusement de 17,92 msec. Les impulsions appliquées à l'entrée du générateur de rampe 354 sont générées à la sortie 312 d'un module 339 piloté par les bascules 333 et les sorties des diviseurs de fréquence 323 et 324. Le générateur de rampe 354 peut être formé d'un intégrateur de Miller. La pente de la rampe issue du générateur 354 est règlée en amplitude et en polarité, grâce à un convertisseur digital analogique à partir de l'unité centrale 500, par l'intermédiaire du bus 501. On a illustré sur la deuxième ligne de la figure 8 un exemple de rampe b1 issue du générateur 354, possédant une pente de polarité positive et d'amplitude t. On a illustré sur la quatrième ligne de la figure 8 un autre exemple de rampe b2 issue du générateur 354, possédant une pente de polarité positive et d'amplitude C2. Enfin, on a illustré sur la sixième ligne de la figure 8 une rampe b3 issue du générateur 354, possédant une pente de polarité négative et d'amplitude 3. Les signaux a et b issus des deux générateurs de rampe 352 et 354 sont appliqués sur les entrées du comparateur 356. Le comparateur 356 génère à sa sortie un signal logique c en créneaux dont la fréquence correspond à la fréquence F2 du signal appliqué sur l'entrée 351 plus ou moins une valeur dF définie par la valeur programmée en sortie du convertisseur numérique analogique associé. En effet, l'homme de l'art comprendra aisément que si les fronts montants des créneaux du signal c issu du comparateur 356 possèdent une période constante tO égale à la période du signal.en dents de scie a issu du générateur 352, la période tl, t2 ou t3 séparant les fronts descendants des créneaux du signal c issu du comparateur 356, est modulée par la polarité et l'amplitude de la pente de la rampe b issue du générateur 354. Cependant, la période tl, t2 ou t3 séparant les fronts descendants du signal c reste constante pour une rampe b de pente constante. L'excursion de fréquence dF peut donc être réglée à partir de la polarité et de l'amplitude de la pente de la rampe b. Le signal F2 +/- dF issu de la sortie 357 du comparateur 356, c'est-àdire du vernier 350 est appliqué sur l'entrée d'horloge CK d'une bascule 337. L'entrée J de cette bascule 337 est reliée à la sortie Q de la bascule 334, tandis que l'entrée K de la bascule 337 est reliée à la sortie Q de la bascule 334. La bascule 337 génère en sortie un signal de fréquence (F2 +/- dF)/2, on notera que lorsque dF = O, (F2 +/- dF)/2 = F1/683. Le synthétiseur de fréquence 310 comprend enfin, en sortie, une porte 338 servant d'inverseur. Les deux entrées de la porte 338 sont reliées respectivement aux sorties Q des bascules 334 et 337. La sortie de la porte 338, qui constitue la sortie du synthétiseur de fréquence 310 est référencée 313. La commande de la commutation de la porte 338 est assurée par les bascules 333 pilotées par l'unité centrale 500. Lorsque la sortie 313 du synthétiseur de fréquence 310 est reliée à la sortie Q de la bascule 337, le vernier 350 est en service, et la fréquence (F2 +/- dF)/2 du signal de commande généré peut être réglée finement en fonction de l'amplitude et la polarité de la pente de la rampe issue du générateur 354. Lorsque la sortie 313 du synthétiseur de fréquence est reliée à la sortie Q de la bascule 334, le vernier 350 est hors service. Les signaux issus de la sortie 313 du synthétiseur de fréquence constituent les signaux de test de fréquence FI/N. Comme indiqué précédemment et illustré sur la figure 13, à l'intérieur du circuit 370 le signal de fréquence FI/N ou (F2 +/- dF)/2 est additionné dans un étage mélangeur 373 au signal de 2,5 MHz issu du diviseur 321 pour obtenir un signal intermédiaire de fréquence F3, puis dans un étage mélangeur 374 au signal de 10 MHz issu du diviseur 320 pour obtenir un signal de fréquence F4 de l'ordre de 12,6 MHz. Le signal F4 obtenu est ensuite additionné à un signal de 180 MHz dans un étage mélangeur 375. Le signal de 180 MHz est généré dans l'étage 376 qui multiplie par 2 la fréquence FI de 90 MHz. La fréquence de 180 MHz est ensuite multipliée par 51 dans l'étage 302. Le signal de commande recherché, qui est appliqué sur l'entrée 202 du tube, est disponible à la sortie de l'étage 302. Le vernier 350 peut être utilisé pour provoquer un recalage de phase entre deux horloges en programmant une dérive de fréquence contrôlée pendant un temps déterminé. MOYENS 400A AMPLIFICATEURS-INTEGRATEURS DU SIGNAL DE' SORTIE DU TUBE Ces moyens sont illustrés schématiquement sur la figure 9. Ces moyens 400 comprennent un étage amplificateur 410, un étage intégrateur 420 et un convertisseur analogique numérique 430. L'étage pré-amplificateur 410 est basé sur un amplificateur opérationnel OP 411. Celui-ci reçoit sur son entrée inverseuse le signal provenant de la sortie 204 du tube 200. La sortie de l'amplificateur opérationnel OP 411 est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R 418 et d'un potentio- 2.628226 mètre R 417 en série. Le curseur du potentiomètre R 417 est rebouclé sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP 411 par l'inter- médiaire d'une résistance série R 416. Le gain de l'étage amplificateur 410 est ajusté par réglage du potentiomètre R 417. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP 411 est reliée à un ensemble de réglage d'offset. L'entrée non inverseuse de OP 411 est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R 412 d'une part, et par l'intermédiaire d'une branche comprenant en série une résistance R 413 et un condensateur C 415 d'autre part. Le point commun à la résistance R 413 et au condensateur C 415 reçoit par l'intermédiaire d'une résistance R 414 une tension de réglage d'offset issue d'un convertisseur numérique analogique 440, selon des dispositions qui seront définies par la suite. L'étage intégrateur 420 est formé d'un intégrateur de Miller basé sur un amplificateur opérationnel OP 423. L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP 423 est précédée d'une porte analogique 425. Celle-ci possède quatre entrées et une sortie. La sortie de la porte 425 peut être reliée alternativement à l'une quelconque.des entrées précitées, en fonction d'un signal pilote 2 bits appliqué sur l'entrée 426 de la porte et provenant de l'unité centrale 500. La sortie de l'étage amplificateur 410 est reliée par une premièrerésistan&e R 421 à la première entrée 4250 de la porte 425. La sortie de l'étage amplificateur 410 est reliée par l'intermédiaire d'une seconde résistance R 422 à la seconde entrée 4251 de la porte 425. La troisième entrée 4252 de la porte 425 est reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel OP 423. La quatrième entrée 4253 de la porte 425 est en l'air. La sortie 4254 de la porte 425 est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP 423. Un condensateur C 424 relie l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP 423 à sa sortie. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP 423 est reliée à une borne d'alimentation posivite + Vcc. La sortie de l'intégrateur 420, constitué par la sortie de l'amplificateur opérationnel OP 423, est reliée à l'entrée 432 du convertisseur analogique/numérique 430. Ce dernier est connecté en sortie, par l'intermédiaire du bus 503, à' l'unité centrale 500. La porte 425 a pour fonction de choisir le gain d'ampli- fication de l'intégrateur 420, de mémoriser temporairement la tension de sortie obtenue pour permettre sa conversion numérique par le conver- tisseur 430, et de décharger cycliquement le condensateur C 424 d'intégration avant une acquisition suivante. Comme cela sera précisé par la suite, le fonctionnement de l'horloge atomique conforme à la présente invention est cadencé par le signal d'interruption IT d'une période de 17,92 msec. Pendant chacune de ces périodes les moyens de commande 300 génèrent un signal de commande ou un signal de test de fréquence choisie définie par le synthétiseur de fréquence 310. Les moyens d'asservissement 400 illustrés sur la figure 9 ont pour but d'assurer une conversion numérique du signal de sortie du tube, pour chacune cde ces périodes élémentaires de 17,92 msec. On a illustré sur la première ligne a de la figure 10 le signal d'interruption IT d'une période de 17,92 msec. On a représenté sur la deuxième de la figure 10, le signal b correspondant obtenu en sortie de l'étage pré-amplificateur 410. Enfin, on a illustré sur la troisième ligne c de la figure 10 le signal correspondant obtenu en sortie de l'intégrateur 420. Les deux premières périodes TI, T2 de 17,92 msec des signaux illustrés sur la figure 10 correspondent arbitrairement à l'application sur l'entrée 202 du tube 200 de fréquences de test non symétriques de la fréquence centrale Fr du pic de Ramsey. La différence des niveaux du signal issu de la sortie 204 du tube 200, entre ses deux premières périodes, étant élevée, l'étage.intégrateur 420 est commandé en gain faible par l'unité centrale 500 par liaison de la sortie 4254 sur la première entrée 4250. Le gain de l'étage intégrateur 420 est alors défini par la résistance R421. Dans les périodes suivantes RI, R2 des signaux illustrés sur la figure 10, on suppose que des signaux de commande présentant un faible écart de fréquence alternativement positif et négatif, par exemple de +/- 193 Hz, par rapport à la fréquence centrale Fr du pic de Ramsey, sont appliqués sur l'entrée 202 du tube 200. Les différences de niveaux détectés sur le signal de sortie du tube 200 étant alors faibles, l'intégrateur 420 doit présenter un gain fort. Pour cela, la sortie 4254 est reliée à l'entrée 4251. Le gain de l'intégrateur 420 est défini par la résistance R 422. Celle-ci possède avantageusement une valeur 10 fois plus faible que la résistance R421, pour définir un rapport de 10 entre les deux gains possibles de l'intégrateur 420. A la fin de chaque cycle de mesure de 17,92 msec, la sortie 4254 est reliée à l'entrée 4253 pour mémoriser la valeur obtenue sur la capacité C 424, et permettre au convertisseur 430 d'assurer la conversion numérique. Ensuite, la sortie 4254 est reliée à l'entrée 4252 pour décharger le condensateur d'intégration 424 avant une acquisition suivante. La nature de l'entrée 4250, 4251, 4252 ou 4253 reliée à la sortie de la porte 425 est définie sur la quatrième ligne de la figure 10. Le temps de liaison des entrées 4253 et 4252, à la sortie 4254 pour être de l'ordre de I msec respectivement. MOYENS 400B D'ASSERVISSEMENT DE L'OSCILLATEUR A QUARTZ 100 Ces moyens 400 ont pour but d'optimiser la résolution de l'asservissement. Pour l'essentiel, les moyens 400 d'asservissement illustrés sur la figure 11 comprennent un convertisseur numérique/analogique 440, une porte analogique 450 et un étage intégrateur 460. Le convertisseur numérique/analogique 440 est relié à l'unité centrale 500 par l'intermédiaire du bus 502. La sortie du convertisseur 440 est reliée à l'entrée de la porte 450. Le cas échéant, un étage amplificateur 442 peut être intercalé entre la sortie du convertisseur 440 et la porte 450. L'intégrateur 460 définit une bouche d'asservissement de fréquence du deuxième ordre. Cette disposition présente l'avantage d'appliquer des constantes de filtrage importantes sans amener d'erreurs de phase en fonction de l'instabilité de l'oscillateur. L'étage intégrateur 460 est formé d'un intégrateur de Miller. Celui-ci comprend un amplificateur opérationnel OP 461. L'entrée de l'amplificateur opérationnel OP 461 est relié à la sortie de la porte 450 par l'intermédiaire d'une résistance R 462. L'entrée de l'amplifi- cateur opérationnel OP 461 est relié à sa sortie par l'intermédiaire d'une capacité d'intégration C 463. Le temps de fermeture de la porte analogique 450 est contrôlé pour définir la résolution souhaitée. En effet, pour un oscillateur 100 ayant un tirage de fréquence de +/- 2 10'7' pour un signal pilote sur son entrée 102 de +/- 4 volts, une résolution de commande de 2 mvolts obtenue directement à la sortie d'un convertisseur numérique/analogique 440 de 12 bits, produirait un saut de fréquence de 10-0. Les moyens 400 illustrés sur la figure 11, conformes à la présente invention, permettent de réduire la résolution à 10 13, en ramenant la résolution du sigrial pilote appliqué sur l'entrée 102 à 2pvolts. Pour cela, en supposant par exemple que la résistance R 462 est de 33 Kohms et que la capacité C 463 est de IpF, il suffit que l'unité centrale 500 contrôle la fermeture de la porte analogique 450 pendant 33 psec pour obtenir un pas de 2 pvolts. * En d'autres termes, l'augmentation 'de résolution est obtenue dans le cadre de la présente invention en générant une impulsion de charge de l'intégrateur 460 d'une part modulée en amplitude par le convertisseur numérique analogique 440, d'autre part modulée en durée par la porte analogique 450 sous contrôle de l'unité centrale 500. FONCTIONNEMENT GENERAL DE L'HORLOGE ATOMIQUE Comme indiqué précédemment, le fonctionnement de l'horloge est cadencé en périodes élémentaires de 17,92 msec par le signal d'interruption IT issu du synthétiseur de fréquence 310. Au cours d'une période donnée de 17,92 msec, les moyens de commande 300 appliquent sur l'entrée 202 du tube 200 un signal de fréquence déterminée. La fréquence du signal varie d'une période de cadencement à une autre. La fréquence de ce signal est' définie par addition d'un signal de commande ou de test programmable par pas F1/N de 90 MHz/N ou un signal à réglage fin de fréquence (F2 +/- dF)/2 de (90 MHz/683) +/-dF avec un signal de 12,5 MHz puis avec un signal de 90 MHz x 102. Le fonctionnement de l'horloge se décompose en fait en une phase initiale de démarrage suivie d'une phase de fonctionnement normal de poursuite du pic de Ramsey. La phase de fonctionnement normal de poursuite du pic de Ramsey comprend elle-même périodiquement des cycles élémentaires de test qui seront explicités par la suite. PHASE DE DEMARRAGE Pendant la phase de démarrage, l'asservissement de l'oscillateur à quartz 100 correspond à un centrage sur le Rabi de Ramsey. Pour cela, les moyens de commande 300 appliquent cycliquement, sur l'entrée 202 du tube 200, au cours de périodes de 17,92 msec successives (référencées D1 et D2 sur la figure 12), alternativement un signal Fr 10, Fr 1 de fréquence Fr +/5KHz. Ces fréquences Fr 10 et Fr 11 sont donc grossièrement symétriques de la raie centrale de Ramsey Fr. Ces fréquences Fr 10, Fr 11 peuvent être générées en sortie des moyens de commande 300 en programmant alternativement, en sortie du synthétiseur de fréquence 310, une fréquence F1/N égale à F1/710 et FI/658, soit 126 760 Hz et 136 778 Hz. L'homme de l'art comprendra aisément que, comme cela est illustré sur la figure 5 annexée, les flancs du Rabi de Ramsey étant symétriques par rapport à la raie centrale de Ramsey Fr, si les fréquences Fr 10 et Fr 11 appliquées alternativement sur le tube 200 ne sont pas parfaitement symétriques de cette fréquence centrale Fr, on obtient en sortie du tube 200 alternativement deux niveaux Nil et Ni2 de courant dont la différence Ni traduit directement l'erreur de centrage des fréquences Fr 10 et Fr 11 par rapport à la fréquence centrale de Ramsey Fr, donc l'erreur de fréquence de l'oscillateur à quartz 100 associé au tube. Cet écart A Ni peut donc être utilisé pour piloter l'asservissement de l'oscillateur 100. L'écart iNi diminue lorsque la symétrie des fréquences Fr et Fr Il est améliorée. Il devient nul pour une symétrie parfaite des fréquences Fr 10 et Fr 11. La phase de démarrage en vue d'un centrage sur le Rabi de Ramsey est donc poursuivie jusqu'à l'obtention d'une erreur de fréquence Z628226 inférieure à un seuil déterminé,.correspondant par exemple à +/- 500 Hz sur Fr. CENTRAGE SUR PIC DE RAMSEY La poursuite du pic de Ramsey est opérée en appliquant sur l'entrée 202 du tube 200 alternativement, pendant les périodes de 17,92 msec successives (référencées RI, R2 sur la figure 12), un signal Fr 20, Fr 21 de fréquence égale à Fr +/- 193 Hz. Ces fréquences sont donc centrées sensiblement sur la raie centrale de Ramsey Fr. Ces fréquences Fr 20, Fr 21 sont générées en sortie des moyens de commande 300 en programmant au niveau du synthétiseur 310 des fréquences FI/N égales à F1/684 et F1/682 respectivement, soit 131 579 Hz et 131 965 Hz. L'intégration des signaux issus du tube 200 par le circuit 420 commence, comme indiqué précédemment en regard de la figure 9, 2 msec après la commutation de fréquence, pour éliminer les effets transitoires. Elle se poursuit ensuite pendant 16 msec sous forme analogique, avant la numérisation du signal dans le convertisseur 430, puis sous forme numérique jusqu'à la constante de filtrage choisie. La différence de niveaux de courant recueilli à la sortie du tube 200 sert à piloter l'oscillateur 100. La boucle d'asservissement de l'oscillateur 100 peut fonctionner soit selon une boucle du premier ordre avec une constante de filtrage réglable de 0,1 à 10 secondes, soit sous forme d'une boucle du deuxième ordre avec une constante de filtrage réglable de 0,5 à 100 secondes. Ce dernier mode permet d'éliminer l'erreur de phase qui peut apparaître lorsque l'oscillateur subit un choc thermique ou une variation de gravité, surtout avec des constantes de filtrage élevées. CYCLE DE TEST Comme indiqué précédemment, à intervalles réguliers, deux périodes successives de 17,92 msec (référencées TI, T2 sur la figure 12) ne sont pas attribuées à la poursuite du pic de Ramsey par program- 2628226o mation des fréquences F1/684 et FI/682 en sortie du synthétiseur 310 soit Fr 20 et Fr 21 en sortie des moyens de commande 300, mais à une séquence de test. Cette séquence de test peut par exemple revenir à raison de deux périodes T1, T2 de 17,92 msec, sur 18 périodes, soit toutes les 322,56 msec. L'insertion de cette séquence de test est rendue possible par le fait que la constante de temps de la boucle d'asservissement de l'oscillateur est grande par rapport au cycle de mesure comprendant deux périodes RI, R2 successives. Au cours de ces périodes de test TI, T2, l'unité centrale 500 peut programmer alternativement 11 fréquences différentes F1/N permettant successivement a) un asservissement de l'écart de fréquence Ramsey-Zeeman, b) une mesure du niveau du pic de Ramsey par rapport à la ligne de base, c) une mesure du niveau du pic de Zeeman, d) un contrôle de la symétrie du pied du pic de Ramsey, et e) un contrôle de la symétrie du Rabi de Ramsey. a) Asservissement de l'écart de fréquence Ramsey-Zeeman; La fréquence centrale de Ramsey Fr étant déterminée par l'asservissement principal il faut pour contrôler l'écart de fréquence Ramsey-Zeeman définir la fréquence centrale de Zeeman. Cette recherche est opérée d'une manière similaire à l'asservissement principal à savoir qu'elle comprend une phase initiale de précentrage sur le Rabi de Zeeman suivie d'une phase de poursuite de la raie fine de Zeeman. La phase initiale de précentrage sur le Rabi de Zeeman est réalisée en appliquant sur le tube 200, au cours de périodes de test TI, T2, successives, alternativement des fréquences de test Fz 10, Fz 11 grossièrement symétriques de la raie centrale de Zeeman, par exemple de l'ordre de la fréquence centrale de Zeeman +/- 7KHz. Ces fréquences Fz 10 et Fz 11 sont générées en sortie des moyens de commande 300 en O2628226 programmant au niveau du synthétiseur 310, des fréquences FU/N égales à F1/525 et F1/486 soit 171 429 Hz et 185 185 Hz. La phase de poursuite de la raie fine de Zeeman est réalisée en appliquant sur le tube 200, au.cours d'autres périodes'de test TI, T2, successives, alternativement des fréquences Fz 20 et Fz 21 sensiblement centrées sur la fréquence centrale de Zeeman, par exemple de l'ordre de la fréquence centrale de Zeeman +/- 300 Hz. Ces fréquences Fz 20 et Fz 21 sont générées en sortie des moyens de commande 300 en programmant au niveau du synthétiseur 310, des fréquences FI/N égales à F1/506 et F1/504 soit 177 866 Hz et 178 571 Hz. Cet asservissement permet d'optimiser et de réguler l'écart de fréquence Ramsey-Zeeman par contrôle du courant appliqué sur l'entrée auxiliaire 206 du tube 200 en vue de générer le champ C. Cette fonction d'asservissement est de préférence déconnectable au gré de l'utilisateur. Elle permet d'éliminer la plupart des perburbations extérieures agissant classiquement sur le tube 200, en particulier les influences du champ terrestre, les effets de la température et de magnétisation du tube, les instabilités du courant de champ C. b) Contrôle du niveau du pic Ramsey par rapport au niveau de la ligne de base. Ce contrôle est opéré au cours'de périodes de test T1, T2, par exemple toutes les 3225 msec en appliquant alternativement sur l'entrée 202 du tube un signal de fréquence Fr centrée sur la fréquence centrale de Ramsey et un signal de fréquence Fb, correspondant à la ligne de base et sensiblement centrée sur l'écart Ramsey-Zeeman. Ces fréquences Fr et Fb sont générées en sortie des moyens de commande 300, en programmant successivement en sortie du synthétiseur 310 des fréquences F1/683 et F1/580, soit 131 772 Hz et 155 172 Hz. La différence de niveau entre les signaux obtenus en sortie du tube 200 en appliquant respectivement les deux fréquences Fr et Fb précitées permet d'obtenir directement le niveau du pic de Ramsey par rapport à la ligne de base. Ce niveau est régulé en corrigeant le gain d'entrée de la boucle de réaction. Ce contrôle permet une stabilisation des gains de boucle et des niveaux d'alarme malgré le vieillissement du tube. c) Contrôle du niveau du pic de Zeeman Ce contrôle peut être opéré en appliquant sur l'entrée 202 du tube 200 au cours de périodes de test TI et T2 une fréquence Fz centrée sur la fréquence centrale de Zeeman et le signal de fréquence Fb correspondant à la ligne de base, par exemple en programmant sur le synthétiseur 310 alternativement une fréquence FI/N égale à F1/505 et FI/560, soit 178 218 Hz et 155 172 Hz. Le contrôle du niveau du pic de Zeeman permet de contrôler le bon fonctionnement, en particulier le vieillissement, du tube. d) Contrôle de la symétrie du pic de Ramsey Pour éviter de centrer l'oscillateur à quartz 100 sur la base d'une oscillation parasite amortie juxtaposée au pic central de Ramsey, on peut appliquer séquentiellement sur l'entrée 202 du tube 200, au cours de périodes de test TI, T2, des fréquences Fr 30, Fr 31 symétriques de la raie centrale de Ramsey et cdrrespondant à la base du pic de Ramsey, par exemple à Fr +/- 386 Hz. Les fréquences Fr 30 et Fr 31 peuvent être générées à la sortie des moyens de commande 300, en programmant alternativement sur le synthétiseur 310 des fréquences FI/N égales à F1/685 et FI/681, soit 131 387 Hz et 132 159 HZ. e) Contrôl61e du Rabi de Ramsey De façon similaire, un contrôle du centrage global de l'oscillateur à quartz sur le Rabi de Ramsey peut être obtenu en appliquant sur le tube, au cours de périodes de test successives T1, T2 des fréquences Fr 10 et Fr 11 similaires aux fréquences utilisées lors de la phase initiale de démarrage. De préférence l'unité centrale 500 permet également de piloter la tension d'offset du préamplificateur 410, de réguler le niveau du signal F4 et de contrôler la puissance du signal appliqué sur l'entrée 202 du tube pour obtenir un signal maximum en sortie du tube. La tension de correction d'offset appliquée sur la résistance R 414, tension qui est prélevée en sortie du convertisseur numérique analogique 440 correspond à la moyenne des niveaux maximum et minimum obtenus en sortie de l'intégrateur 420 au cours de deux périodes de contrôle RI, R2 successives. La régulation du niveau du signal F4 est réalisée pour maintenir une profondeur de modulation maximale sur la fonction de Bessel J1. Pour cela, l'unité centrale pilote directement le gain de l'étage de sortie du mélangeur 374 ou d'un étage amplificateur 377 intercalé entre les mélangeurs 374 et 375. Une régulation similaire peut être opérée sur le signal F3, en contrôlant le gain de l'étage de sortie du mélangeur 321. De même de contrôle de la puissance du signal appliqué sur l'entrée 202 du tube pour obtenir un signal maximum de sortie du tube est réalisé en pilotant le gain de l'étape de sortie 302 des moyens de commande 300. On notera sur ce point que jusqu'ici on se plaçait aux deux tiers du gain max possible pour éviter la saturation. Outre les fonctions précédentes, l'unité centrale peut mesurer diverses tensions de service et températures, générer différents niveaux d'alarme et couper l'alimentation du tube 200 en cas de défaut majeur. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. L'horloge atomique conforme à la présente invention permet une analyse précise et fiable du pic central de la réponse de Ramsey ainsi qu'une analyse globale de cette réponse permet, un réglage fin de fréquence sans intervention sur le champ C, permet de stabiliser les paramètres sensibles afin de réduire les influences de l'environ- nement, permet de réduire les dérives liées au vieillissement du tube et permet de réduire la dispersion de caractéristiques entre modules pour faciliter l'interchangeabilité et la maintenance. R E. V E N.D I C A T I O N S 1. Horloge atomique du type comprenant - un oscillateur à quartz (100), un tube (200) contenant un matériau dont les atomes présentent une transition spectrale hyperfine, - des moyens de commande (300) aptes à générer, à partir de l'oscillateur à quartz (100), un signal de commande dont la fréquence correspond à la transition spectrale hyperfine et à appliquer ce signal de commande sur le tube (200) pour faire interagir ce signal et les atomes du matériau contenu dans le tube, et - des moyens d'asservissement (400) sensibles à la réponse du tube (200) et adaptés pour modifier la fréquence de l'oscillateur à quartz (100) de façon à centrer sensiblement la fréquence du signal de commande sur la fréquence de la transition spectrale hyperline, caractérisée par le fait que les moyens de commande (300) sont adaptés pour générer cycliquement des signaux de test dont la fréquence contrôlée est située à l'extérieur du pic de Ramsey. 2. Horloge atomique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le tube (200) est un tube au césium. 3. Horloge atomique selon l'une des revendications I ou 2, caractérisée par le fait que les moyens de commande (300) comprennent un synthétiseur de fréquence (310) à commutation rapide contrôlé par microprocesseur ayant des pas de fréquence faibles. 4. Horloge atomique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la plage de fonctionnement du synthétiseur de fréquence (310) est de l'ordre de 55 KHz. 5. Horloge atomique selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée par le fait que les pas de fréquence du synthétiseur (310) sont de l'ordre de 150 à 380 Hz. 6. Horloge atomique selon l'une des revendications I à 5, caractérisée par le fait que les moyens de commande comprennent - des moyens (301) pour définir un signal de base FI de 90 MHz, - des moyens synthétiseurs (310) pour définir un signal de fréquence programmable 90 MHz/N, - des moyens pour additionner le signal de fréquence programmable MHz/N avec un signal de 12,5 MHz, puis un signal de 90 MHz et à multiplier la fréquence du signal obtenu par 102. 7. Horloge atomique selon la revendication 6, caractérisée par le fait que le nombre N est programmable de 504 à 710. 8. Horloge atomique selon l'une des revendications I à 7, caractérisée par le fait que les moyens de commande (300) sont adaptés pour générer lors de la mise en service, alternativement deux fréquences Fr 10, Fr 11 sensiblement symétriques par rapport à la raie centrale de Ramsey et comprises dans le Rabi de Ramsey. 9. Horloge atomique selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les deux fréquences Fr 10,Fr 11 générées alternativement par les moyens de commande (300) sont de l'ordre.de Fr +/- 5KHz, Fr représentant la fréquence de la transition spectrale hyperfine. 10. Horloge atomique selon l'une des revendications 8 et 9 combinée avec la revendication 6, caractérisée par le fait que les deux fréquences Fr 10, Fr 11 générées alternativement par les moyens de commande (300) sont obtenues en programmant alternativement des signaux 90 MHz/710 et 90 MHz/658 sur les moyens synthétiseurs (310). 11. Horloge atomique selon l'une des revendications I à 10, caractérisée par le fait que les moyens de commande (300) sont adaptés pour générer, lors de la poursuite de la raie centrale de Ramsey, alternativement deux fréquences principales Fr 20, Fr 21 sensiblement symétriques par rapport à la raie centrale de Ramsey et comprises dans le pic de Ramsey. 12. Horloge atomique selon la revendication i 1, caracté- risée par le fait que les deux fréquences principales Fr 20, Fr 21 générées alternativement par les moyens de commande sont de l'ordre de Fr +/- 193 Hz, Fr représentant la fréquence de la transition spectrale hyperfine. 13. Horloge atomique selon l'une des revendications 11 et 12 combinée avec la revendication 6, caractérisée par le fait que les deux fréquences principales Fr 20, Fr 21 générées alternativement par les moyens de commande (300) sont obtenues en programmant alternati- vement des signaux 90 MHz/684 et 90 MHz/682 sur les moyens synthétiseurs (310). 14. Horloge atomique selon l'une des revendications I à 13, caractérisée par le fait que les moyens de commande (300) génèrent alternativement, au cours de périodes de cadencement successives (RI, R2), deux fréquences principales Fr 20, Fr 21 sensiblement symétriques par rapport à la raie centrale de Ramsey et comprises dans le pic de Ramsey, les deux fréquences principales Fr 20, Fr 21 étant remplacées à intervalles réguliers (TI, T2) par des fréquences de test (Fr 10, Fr 11, Fr, Fr 30, Fr 31; Fz, Fz 10, Fz 11, Fz 20, Fz 21, Fb). 15. Horloge atomique selon.la revendication 14, caractéri- sée par le fait que les fréquences de test comprennent au moins une paire de fréquences symétriques (Fz 10, Fz 11; Fz 20, Fz 21)de la raie de Zeeman. 16. Horloge atomique selon la revendication 15, caractéri- sée par le fait que les fréquences de test comprennent une première paire de fréquences (Fz 10, Fz 11) symétriques de la raie de Zeeman et comprises dans le Rabi de Zeeman et une seconde paire de fréquences (Fz 20, Fz 21) symétriques de la raie de Zeeman et comprises dans le pic de Zeeman. 17. Horloge atomique selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisée par le fait que les fréquences de test comprennent une 29 2628226 première paire de fréquences (Fz 10, Fz 11) de l'ordre de Fz +/- 7 KHz et une seconde paire de fréquences (Fz 20, Fz 21) de l'ordre de Fz +/- 300 Hz. 18. Horloge atomique selon l'une des revendications 15 à 17 combinée avec la revendication 6, caractérisée par le fait que les fréquences de test comprennent une première paire de fréquences Fz -10, Fz 11 définies en programmant alternativement 90 MHz/525 et 90 MHz/486 sur les moyens synthétiseurs (310) et une seconde paire de fréquences Fz 20, Fz 21 définies en programmant alternativement 90 MHz/506 et 90 MHz/504 sur les moyens synthétiseurs (310). 19. Horloge atomique selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisée par le fait que les fréquences de test Fz 10, Fz 11; Fz , Fz 21 centrées sur la raie de Zeeman sont utilisées pour un asservissement de l'écart de fréquence Ramsey-Zeeman, par contrôle du champ C sur le tube (200). 20. Horloge atomique selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisée par le fait que les fréquences de test comprennent une fréquence Fr centrée sur la raie de Ramsey et une fréquence Fb centrée sur l'intervalle Ramsey-Zeeman. 21. Horloge atorrrique selon la revendication 20, caractéri- sée par le fait que la fréquence Fr centrée sur la raie de Ramsey est définie en programmant la fréquence 90 MHz/683 sur les moyens synthétiseurs (310) et la fréquence Fb centrée sur l'intervalle RamseyZeeman est définie en programmant la fréquence 90 MHz/580 sur les moyens synthétiseurs (310). 22. Horloge atomique selon l'une des revendications 20 ou 21, caractérisée par le fait que le gain d'entrée des moyens d'asser- vissement (400) est réglé pour maintenir constante la différence de niveaux des signaux de sortie du tube lors de l'application successive de la fréquence Fr centrée sur la raie de Ramsey et de la fréquence Fb centrée sur l'intervalle Ramsey-Zeeman. 23. Horloge atomique selon l'une des revendications 14 à 22, caractérisée par le fait que les fréquences de test possèdent une fréquence Fz centrée sur le pic de Zeeman. 24. Horloge atomique selon' la revendication 23 combinée avec la revendication 6, caractérisée par le fait que la fréquence Fz centrée sur le pic de Zeeman est définie en programmant la fréquence 90 MHz/505 sur les moyens synthétiseurs (310). 25. Horloge atomique selon l'une des revendications 14 à 24, caractérisée par le fait que les fréquences de test possèdent deux fréquences (Fr 30, Fr 31) symétriques de la raie de Ramsey et situées à la base du pic de Ramsey. 26. Horloge atomique selon la revendication 25, caracté- risée par le fait que les fréquences de test Fr 30, Fr 31 situées à la base du pic de Ramsey sont de l'ordre de Fr +/- 386 Hz, Fr représentant la fréquence de la transition spectrale hyperfine. 27. Horloge atomique selon l'une des revendications 25 ou 26 combinée avec la revendication 6, caractérisée par le fait que les fréquences Fr 30, Fr 31 situées à la base du pic de Ramsey sont définies en programmant alternativement les fréquences 90 MHz/685 et 90 MHz/681 sur les moyens synthétiseurs (310). 28. Horloge atomique selon l'une des revendications 14 à 27, caractérisée par le fait que les fréquences de test comprennent deux fréquences Fr 10, Fr 11 sensiblement symétriques par rapport à la raie centrale de Ramsey et comprises dans le Rabi de Ramsey conformes à l'une des revendications 8 et 9. 29. Horloge atomique selon l'une des revendications I à 28, caractérisée par le fait que les moyens de commande (300) comprennent un vernier (350) permettant un réglage fin de la fréquence du signal de commande. 30. Horloge atomique selon la revendication 29, caracté- risée par le fait que le vernier (350) comprend: - un premier générateur de rampe (352) récurrent à une fréquence de l'ordre de la fréquence de base du signal de commande, - un second générateur de rampe (354) récurrent à la fréquence de cadencement des moyens de commande, - des moyens (500) pour programmer l'amplitude et la polarité de la pente de la rampe issue du second générateur (354), et - un comparaeur (356) dont les entrées reçoivent respectivement les rampes issues des deux générateurs (352, 354). 31. Horloge atomique selon l'une des revendications 1 à 30, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens amplificateurs- intégrateurs connectés entre la sortie (204) du tube et un convertisseur analogique/numérique (430), ces moyens amplificateurs-intégrateurs, comportant: - une porte analogique (425) à quatre entrées et une sortie, et - un étage intégrateur (OP 423), tels que deux états de la porte analogique permettent un choix de gain par commutation de résistances (R 421, R 422), un troisième état de la porte permette une mémorisation du niveau obtenu sur la capacité d'intégration (C 424) et le quatrième état de la porte définisse la décharge de la capacité (C 424) d'intégration. 32. Horloge atomique selon l'une des revendications I à 31, caractérisée par le fait que l'asservissement de l'oscillateur à quartz (100) est défini par: - un intégrateur (460) dont l'entrée est reliée à un - un convertisseur numérique/analogique (440) par l'intermédiaire, - d'une porte analogique (450) à temps de fermeture contrôlé. 1/9 FIG1 300 200 0o 370 302 3000 X 104 4 202 372F,/N 450 | I j (F2 + dF)/2 460'1] - | 313 310. 206 440 502 410 L-I r! V - 400A 518 - 516 _| _430 5.2 fFr FIG2 Fr REPONSE DE RAMSEY Pic de Ramsey Rabi de Ramsey, Pic de Pic de Zeeman-Z'- Zeema n Rabi de Zeeman FrF0Il Fr tO r Fz 10 FZiI Ligne de Base Fb. Co Rabi de Rabi de Zeeman " Ramey FIG_3 Fr LOUPE SUR RABI ET PIC DE RAMSEY _j |Pic de Ramsey Fr 20 \...- Fr 21 (, Rabi de LD Ramsey Remsey Rabi dç?amsey A.7',FrIl or' AFr MaCo' 4/9 2628226 4/9 FIG_-4 LOUPE SUR LE PIC ZEEMAN Fz20 Fz Fz21 | Fr A/2 FIG 5 T /r il J - Fr1 Fr 10 F 4 / - \ / 501 331. 1t oFIG6 1t 334 324 CK%_l 1 6 512"0,1 MHz CKC l " _ l6. CK10CK %16.K /I 2,5 MHz 7 337+ T-37245 MHz )2 I M357 1 F 357 i dFMH t F t 2d320 VERNIER Co04 1 Dlt J3130H 312 =0MHr Fic I,.,ok,; '"' (,. t -.-t - ------ o3o \6 e USEO - 6/9 7/92628226 %% 430 R416'.R17 4252' - 4254C h4 42517-- OP44 418 R42 4o'-{H FIG..9 C415 T1 T2 Ri R2 R1 4400 II 420 I & b __-9 ' FIG.10 c J4250 4250 4251 4251 4251 4252 425 425 4253 4252 4253 4253 4253 4253 4252 4252 4252 454252 4252 c.J es, Zi-911>|9-h"| ____t _ -,a / \\\6e uJewp Co o' IYOL anbpo!Jcd sjsa4 4e,aswt taf -nns 6eque 6eawp tOM 909t L L-9,1 oo I3 919 2628226 9 9 FIG. 13 371 k 370 104,x 3 t 374 37 2,5 MHz 10 MHz 321 320 Fi /N ou (F2 + dF)/2