(57)【要約】【課題】発光強度の変動、点灯の持続性、及び点灯再始動の特性を向上させると共に、発振器の小型化の阻害要因を極力少なくしたランプ励振器を提供する。【解決手段】このランプ励振器２Ａ、２Ｂは、ルビジウム金属を封入するランプ本体５ｂ及びランプ本体５ｂ内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するためにランプ本体５ｂの適所から外部に突出した金属溜まり部５ａを備えたルビジウムランプ５と、ルビジウムランプ５に高周波電磁界を印加する励振コイルＬと、励振コイルＬに直列に接続して共振回路を形成する容量素子Ｃと、共振回路に高周波信号を供給する発振部１と、を備えて構成されている。【選択図】図１
2008206001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルビジウム金属を封入するランプ本体及び該ランプ本体内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために前記ランプ本体適所から外部に突出した金属溜まり部を備え、且つルビジウム光をガスセルに向けて出射するルビジウムランプと、該ルビジウムランプに高周波電磁界を供給する励振コイルと、該励振コイルに直列に接続して共振回路を形成する容量素子と、前記共振回路に高周波信号を供給する発振部と、を備えたランプ励振器であって、
前記金属溜まり部が下方を向くように前記ルビジウムランプを配置すると共に、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と交差する方向に前記ルビジウム光の光路が形成されるように前記励振コイルを配置することを特徴とするランプ励振器。
【請求項２】
前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と前記高周波電磁界とが交差するように前記励振コイルを配置する場合、該励振コイルの一方の軸方向端部を前記ランプ本体の側面に当接するように配置することを特徴とする請求項１に記載のランプ励振器。
【請求項３】
前記容量素子を前記励振コイルの一方の軸方向端部側に接続したことを特徴とする請求項２に記載のランプ励振器。
【請求項４】
前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と前記高周波電磁界とが並行となるように前記励振コイルを前記ランプ本体に巻き回すと共に、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と交差する方向に前記光路が形成されるように前記励振コイルの一部を粗巻きとすることを特徴とする請求項１に記載のランプ励振器。
【請求項５】
前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と前記高周波電磁界が交差するように前記励振コイルを前記ランプ本体に巻き回すと共に、前記容量素子を前記励振コイルの巻き数の略２／１の位置に直列に接続し、且つ前記金属溜まり部の近傍に配置したことを特徴とする請求項１に記載のランプ励振器。
【請求項６】
前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と前記高周波電磁界が交差するように前記励振コイルを前記ランプ本体に巻き回すと共に、近接配置された前記ガスセルへのルビジウム光の出射側に前記容量素子を配置したことを特徴とする請求項１に記載のランプ励振器。
【請求項７】
前記励振コイルを前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線に対して所定の傾斜角度にて前記ランプ本体に巻き回すと共に、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と交差する一方向に前記光路を形成することを特徴とする請求項１に記載のランプ励振器。
【請求項８】
ルビジウム光源からの入射光のマイクロ波周波数に応じた光吸収特性を利用して発振周波数を制御する原子発振器であって、
請求項１乃至７の何れか一項に記載のランプ励振器と、ルビジウム原子の共鳴周波数付近で共振する空洞共振器と、前記ルビジウム原子を封入したガスセルと、を備えたことを特徴とする原子発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプ励振器及び原子発振器に関し、さらに詳しくは、ルビジウムランプを安定的に励振するためのランプ励振器の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信網や放送網等のディジタルネットワーク化が進み、これに伴い、伝送装置のクロック信号や放送局の基準周波数の生成に使用されるクロック源等として、高精度・高安定な発振器が必要不可欠なものとなっている。そのような要請を満たす発振器として、発振周波数の精度・安定度が高いルビジウム原子発振器が多く用いられている。また、近年、原子発振器の小型化への要求が高まり、光マイクロ波ユニット(ＯＭＵ部)も含めて全体を小型化する必要性に迫られている。
【０００３】
図１０（ａ）は従来のランプ励振器の模式図である。ルビジウムランプ５には、図のようにルビジウムランプ本体内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために、ルビジウムランプ本体適所から金属溜まり部５ａを外部に突出させている。発振器を小型に設計するために、ルビジウムランプ５の側面に金属溜まり部５ａを配置して、軸方向が水平となるようにコイルＬをルビジウムランプの外周に巻き回していた。その結果、ルビジウムランプ５から出射されるルビジウム光の光路１４は水平方向に沿って形成される。また、金属溜まり部５ａは点灯エネルギ供給用のコイルＬから発生する交流電磁界を阻害しないように、極力コイルＬ内に入り込まないように配置し、可能な限りコイルの内部に金属が存在しないように配置される。
従来技術として特許文献１には、金属ルビジウムが凝縮してランプの励振光取出し側に付着することに起因する励振光出射強度の低下を防止するルビジウム原子発振器用ランプ励振器について開示されている。
【特許文献１】特開平１−１５８７８５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図１０（ａ）に示す従来の構成では、発光している間、長期的な変化として金属の重力方向〈鉛直下方向）へのルビジウム金属の付着が進行する。そのため、ルビジウム金属がコイルの内側に入ってきてしまうため、点灯エネルギ供給用のコイルから発生する交流電磁界を阻害し、発光強度の変動、点灯の持続性、及び点灯再始動の特性を悪化させるといった問題がある。
また、それを防止するために、図１０（ｂ）のように金属溜まり部５ａを重力方向〈鉛直下方向）側に配置してコイルＬをルビジウムランプ５の上側に配置すると、コイルＬが鉛直方向で幅をとるため、発振器の小型化を阻害するといった問題がある。
また、特許文献１に開示されている従来技術は、図１０（ａ）と同様の課題を抱えている。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、金属溜まり部が下方に位置するようにルビジウムランプを配置し、金属溜まり部を通る縦の直線に対して交差する横方向にルビジウムランプの光路を形成するようにコイルを配置することにより、発光強度の変動、点灯の持続性、及び点灯再始動の特性を向上させると共に、発振器の小型化の阻害要因を極力少なくしたランプ励振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するために、ルビジウム金属を封入するランプ本体及び該ランプ本体内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するために前記ランプ本体適所から外部に突出した金属溜まり部を備え、且つルビジウム光をガスセルに向けて出射するルビジウムランプと、該ルビジウムランプに高周波電磁界を供給する励振コイルと、該励振コイルに直列に接続して共振回路を形成する容量素子と、前記共振回路に高周波信号を供給する発振部と、を備えたランプ励振器であって、前記金属溜まり部が下方を向くように前記ルビジウムランプを配置すると共に、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と交差する方向に前記ルビジウム光の光路が形成されるように前記励振コイルを配置することを特徴とする。
【０００６】
ランプ励振器はルビジウムランプに高周波電磁界を供給するコイルと、このコイルに直列に接続した容量素子により共振回路を形成している。従って、この共振回路の共振周波数に同調する周波数の信号を発振器から供給することにより、ルビジウムランプに封入されたルビジウム金属を励振してルビジウム光を出射する。また、ルビジウムランプには、気化し切れないルビジウム金属を貯留するための金属溜まり部という突起部が存在する。しかし、この金属溜まり部の配置位置としてランプ本体の側面を選定すると、発光している間、長期的な変化として金属の重力方向へのルビジウム金属の付着が進行する。そのため、ルビジウム金属がコイルの内側に入ってきてしまうため、点灯エネルギ供給用のコイルから発生する交流電磁界を阻害し、発光強度の変動、点灯の持続性、及び点灯再始動の特性を悪化させるといった課題がある。そこで本発明では、金属溜まり部が下方を向くようにルビジウムランプを配置すると共に、金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と交差する方向に光路が形成されるように励振コイルを配置するものである。これにより、発光強度の変動、点灯の持続性、及び点灯再始動の特性を向上させると共に、発振器の小型化の阻害要因を極力少なくすることができる。
【０００７】
また、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と前記高周波電磁界とが交差するように前記励振コイルを配置する場合、該励振コイルの一方の軸方向端部を前記ランプ本体の側面に当接するように配置することを特徴とする。
励振コイルはルビジウムランプの外側から電磁界を内部のルビジウム金属に供給することにより原子を励振させて発光させる。従って、ルビジウムランプにコイルを巻き回す必要はなく、コイルをルビジウムランプ本体に近接することにより発光させることができる。本発明では、コイルの一方の軸方向端部をランプ本体に当接することにより電磁界を供給するものである。これにより、コイルを別体で構成しておき、組み立て時にランプの適所に配置することでランプ励振器を構成することができ、製造工数を削減することができる。
【０００８】
また、前記容量素子を前記励振コイルの一方の軸方向端部側に接続したことを特徴とする。
容量素子と励振コイルにより共振回路を形成した場合、容量素子と励振コイルを接続した接点はホットエンドといって最も共振電圧が高くなり、その部分の発光強度が大きくなる。また、励振コイルをランプ本体に当接すると、ルビジウムランプから光が出射されるので、当接面に近い励振コイルの一方の軸方向端部側に容量素子を接続することが好ましい。これにより、出射された光を最大限に活用することができる。
【０００９】
また、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と前記高周波電磁界とが並行となるように前記励振コイルを前記ランプ本体に巻き回すと共に、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と交差する方向に前記光路が形成されるように前記励振コイルの一部を粗巻きとすることを特徴とする。
最も効率よくルビジウム原子を励振させるには、励振コイルをランプ本体に均一に巻き回すことが有効である。しかし、金属溜まり部を下方に配置した場合は、このままでは光が出射される方向は上方となる。本発明では、光路を金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と交差する方向に形成する必要があるが、励振コイルが光路を妨げてしまう。そこで本発明では、光路となる部分のコイルを粗巻きにして、その隙間を光路とするものである。これにより、最も効率よくルビジウム原子を励振させると共に、小型化を実現することができる。
【００１０】
また、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と前記高周波電磁界が交差するように前記励振コイルを前記ランプ本体に巻き回すと共に、前記容量素子を前記励振コイルの巻き数の略２／１の位置に直列に接続し、且つ前記金属溜まり部の近傍に配置したことを特徴とする。
励振コイルをランプ本体に巻き回す場合、金属溜まり部が励振コイル内に入らないように巻く必要がある。そのためには、金属溜まり部を避けて金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線に対して左右対称に巻くことになる。その場合、金属溜まり部の部分はデッドスペースとなり、小型化のためにはこの部分も有効に利用することが重要である。そこで本発明では、左右対称に巻いた励振コイルの中心に容量素子を接続して、デッドスペースにそれを配置するものである。これにより、最も効率よくルビジウム原子を励振させると共に、容量素子を有効に配置して小型化を実現することができる。
【００１１】
また、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と前記高周波電磁界が交差するように前記励振コイルを前記ランプ本体に巻き回すと共に、近接配置された前記ガスセルへのルビジウム光の出射側に前記容量素子を配置したことを特徴とする。
光路側をホットエンドとすることにより、より効率よく光を出射することができる。本発明の場合、励振コイルの一方の軸方向端部が光路となるため、その部分がホットエンドとなるように容量素子を配置するものである。これにより、最も効率よくルビジウム原子を励振させると共に、光路側の光を効率よく発光させることができる。
【００１２】
また、前記励振コイルを前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線に対して所定の傾斜角度にて前記ランプ本体に巻き回すと共に、前記金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線と交差する一方の方向に前記光路を形成することを特徴とする。
本発明は、励振コイルを金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線に対して斜めに巻きまわし、励振コイルが巻いてない方を光路として利用するものである。これにより、励振コイルの巻き回しが単純化されて組み立て工数を削減することができる。
【００１３】
また、ルビジウム光源からの入射光のマイクロ波周波数に応じた光吸収特性を利用して発振周波数を制御する原子発振器であって、請求項１乃至７の何れか一項に記載のランプ励振器と、ルビジウム原子の共鳴周波数付近で共振する空洞共振器と、前記ルビジウム原子を封入したガスセルと、を備えたことを特徴とする。
本発明のランプ励振器を使用することにより、金属溜まり部が下方に配置される。そして、ルビジウム光は金属溜まり部内を上下方向に貫通する直線に対して略直交する方向を光路としてガスセルに入射される。これにより、発光強度の変動、点灯の持続性、及び点灯再始動の特性を向上させると共に、光マイクロ波ユニットの小型化を実現した原子発振器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るランプ励振器の模式図、図１（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。このランプ励振器２Ａ、２Ｂは、ルビジウム金属を封入するランプ本体５ｂ及びランプ本体５ｂ内で気化し切れないルビジウム金属を貯留するためにランプ本体５ｂの適所から外部に突出した金属溜まり部５ａを備え、且つルビジウム光を図示しないガスセルに向けて出射するルビジウムランプ５と、ルビジウムランプ５に高周波電磁界を供給する励振コイルＬと、励振コイルＬに直列に接続して共振回路を形成する容量素子Ｃと、共振回路に高周波信号を供給する発振部１と、を備えて構成されている。
【００１５】
そして金属溜まり部５ａ内を上下方向に貫通する直線１６（以下、単に直線１６と呼ぶ）と高周波電磁界１７が交差するように励振コイルＬを配置する場合、励振コイルＬの一方の軸方向端部Ｌａをランプ本体５ｂの側面に当接するように配置するものである。
即ち、ランプ励振器２Ａ、２Ｂはルビジウムランプ５に高周波電磁界１７を印加するコイルＬと、このコイルＬに直列に接続した容量素子Ｃにより共振回路を形成している。従って、この共振回路の共振周波数に同調する発振信号を発振器１から供給することにより、ルビジウムランプ５に封入されたルビジウム金属を励振して光を出射する。また、ルビジウムランプ５には、気化し切れないルビジウム金属を貯留するための金属溜まり部５ａという突起部が存在する。しかし、この直線１６が水平になるようにルビジウムランプ５を配置すると、発光している間、長期的な変化として金属の重力方向へのルビジウム金属の付着が進行する。そのため、ルビジウム金属が励振コイル５の内側に入ってきてしまうため、点灯エネルギ供給用の励振コイル５から発生する交流電磁界１７を阻害し、発光強度の変動、点灯の持続性、及び点灯再始動の特性を悪化させるといった課題がある。そこで本実施形態では、金属溜まり部５ａが下方を向くようにルビジウムランプ５を配置すると共に、直線１６と交差する方向に光路１４が形成されるように励振コイルＬを配置するものである。これにより、発光強度の変動、点灯の持続性、及び点灯再始動の特性を向上させると共に、発振器の小型化の阻害要因を極力少なくすることができる。
【００１６】
尚、励振コイルＬはルビジウムランプ５の外側から電磁界１７を内部のルビジウム金属に供給することにより原子を励振させて発光させる。従って、ルビジウムランプ５に励振コイルＬを巻き回す必要はなく、励振コイルＬをランプ本体５ｂに近接することにより発光させることができる。また、励振コイルＬの一方の軸方向端部Ｌａをランプ本体５ｂに当接することにより電磁界１７を供給するので、励振コイルＬを別体で構成しておき、組み立て時にルビジウムランプ５の適所に配置することでランプ励振器２Ａ、２Ｂを構成することができ、製造工数を削減することができる。
【００１７】
図１（ａ）の第１の実施形態では、容量素子Ｃを励振コイルＬの一方の軸方向端部Ｌａ側に配置し、一方の軸方向端部Ｌａ側と対向するランプ本体５ｂの側面を光路１４とするものである。即ち、容量素子Ｃと励振コイルＬにより共振回路を形成した場合、容量素子Ｃと励振コイルＬの接続点ｈをホットエンドといって最も共振電圧が高くなり、その部分の発光が強くなる。また、励振コイルＬをランプ本体５ｂに当接すると、ルビジウムランプ５から光が出射される。その光は、ルビジウムランプ５の全面から出射されるため、光路１４側には障害物がない方が好ましい。そこで本実施形態では、励振コイルＬを配置した反対側を光路１４とするものである。これにより、出射された光を最大限に活用することができる。
また、図１（ｂ）の第２の実施形態では、容量素子Ｃを励振コイルＬの一方の軸方向端部Ｌａ側に配置し、この一方の軸方向端部Ｌａ側を光路１４とするものである。即ち、光路１４側には図示しないガスセルが配置され、ルビジウムランプ５から出射された光を受けて光を吸収する。また、ランプ励振器２Ｂを小型化するには、極力無駄なスペースを削減することが必要である。そこで本実施形態では、励振コイルＬの中心部が空芯であることを利用して、その部分に光を通過させるものである。これにより、光マイクロ波ユニット全体を小型化することができる。
【００１８】
図２（ａ）は本発明の第３の実施形態に係るランプ励振器の模式図、図２（ｂ）は本発明の第４の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。このランプ励振器２Ｃ、２Ｄは、直線１６と高周波電磁界１７が並行となるように励振コイルＬをランプ本体５ｂに巻き回すと共に、直線１６と交差する方向に光路１４が形成されるように励振コイルＬの一部を粗巻きとするものである。図２（ａ）は、光路１４側の励振コイルを角度θだけ開口して光路１４を確保するものである。それに対して図２（ｂ）は、光路１４の部分の励振コイルの両側を粗巻きにして光路１４を確保するものである。
即ち、最も効率よくルビジウム原子を励振させるには、励振コイルＬをランプ本体５ｂに均一に巻き回すことである。しかし、金属溜まり部５ａを下方に配置した場合は、このままでは光が出射される方向は上方となる。本実施形態では、光路１４を直線１６と交差する方向に形成する必要があるが、励振コイルＬが光路を妨げてしまう。そこで、光路１４となる部分のコイルを開口或いは粗巻きにして、その隙間を光路１４とするものである。これにより、最も効率よくルビジウム原子を励振させると共に、小型化を実現することができる。
【００１９】
図３（ａ）は本発明の第５の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。このランプ励振器２Ｅは、直線１６と高周波電磁界１７が交差するように励振コイルＬをランプ本体５ｂに巻き回すと共に、容量素子Ｃを励振コイルＬの巻き数の略２／１の位置に直列に接続し、且つ金属溜まり部５ａの近傍に配置するものである。
即ち、励振コイルＬをランプ本体５ｂに巻き回す場合、金属溜まり部５ａが励振コイルＬ内に入らないように巻く必要がある。そのためには、金属溜まり部５ａを避けて直線１６に対して左右対称に巻くことになる。その場合、金属溜まり部５ａの部分はデッドスペースとなり、小型化のためにはこの部分も有効に利用することが重要である。そこで本実施形態では、左右対称に巻いた励振コイルＬｂ、Ｌｃの中心に容量素子Ｃを接続して、デッドスペースにそれを配置するものである。これにより、最も効率よくルビジウム原子を励振させると共に、容量素子Ｃを有効に配置して小型化を実現することができる。尚、このときの光路１４は励振コイルＬｃの一方の軸方向端部である。
【００２０】
図３（ｂ）は本発明の第６の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。このランプ励振器２Ｆは、直線１６と高周波電磁界１７が交差するように励振コイルＬをランプ本体５ｂに巻き回すと共に、光路１４となる側の励振コイルの一方の軸方向端部Ｌａ側に容量素子Ｃを配置するものである。
即ち、光路１４側をホットエンドとすることにより、より効率よく光を出射することができる。本実施形態の場合、励振コイルＬの一方の軸方向端部Ｌａが光路１４となるため、その部分がホットエンドとなるように容量素子Ｃを配置するものである。これにより、最も効率よくルビジウム原子を励振させると共に、光路１４側の光を効率よく発光させることができる。
【００２１】
図４（ａ）、（ｂ）は本発明の第７の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。このランプ励振器２Ｇ、２Ｈは、励振コイルＬを直線１６に対して所定の角度βでランプ本体５ｂに巻き回すと共に、直線１６と交差する一方の方向（この図では右側）に光路１４を形成するものである。尚、励振コイルＬは金属溜まり部５ａ側から巻きまわしてもよいし、金属溜まり部５ａの反対側から巻きまわしても良い。
即ち、本実施形態は、励振コイルＬを直線１６に対して斜めに巻きまわし、励振コイルＬが巻いてない方を光路として利用するものである。これにより、励振コイルＬの巻き回しが単純化されて組み立て工数を削減することができる。
【００２２】
図５は本発明の第８の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。このランプ励振器２Ｉは、ランプ本体５ｂを光路１４に対して所定の角度θ傾斜させて配置するものである。特性を重視する意味では金属溜まり部５ａを下方に向けて設置するのが理想である。しかし、高さ方向に制約がある場合は、本実施形態のように、ランプ本体５ｂを約４５度傾けて設置するのも１つの方法である。これにより、高さ方向の制約条件を守りつつ、ルビジウム金属の下方への進行を遅らせることができる。
図６は本発明の第９の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。このランプ励振器２Ｊは、従来のランプ励振器の配置方向を、金属溜まり部５ａが下方になるように配置したものである。このときの光路１４はランプ本体５ｂの上方となるので、ガスセルがルビジウムランプ５の上に配置される縦型の原子発振器の場合に有効である。
【００２３】
図７は本発明の第１０の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。このランプ励振器２Ｋは、円筒型のルビジウムランプ３０の金属溜まり部３０ａが下方になるように配置し、上下対称に巻いた励振コイルＬａ、Ｌｂの中心に容量素子Ｃを接続して、ルビジウムランプ３０の中心部分を光路１４とするものである。この実施形態は、従来の筒型のルビジウムランプをそのまま使用して、性能を向上させる場合に有効である。
図８は本発明のランプ励振器を用いたルビジウム原子発振器の概略構成を示すブロック図である。このルビジウム原子発振器１００は、ランプ励振器２に高周波信号を供給する発振部１と、ルビジウムランプ（以下、Ｒｂランプと記す）５を点灯するためのランプ励振器２と、ルビジウムガスを充填したＲｂガスセル６と、Ｒｂガスセル６中のルビジウム原子の共振周波数により励振するマイクロ波共振器３と、マイクロ波共振器３にマイクロ波を放射する放射用アンテナ４と、Ｒｂガスセル６を透過した光の強度を検出するフォトセンサ７と、Ａｍｐ９に現れる低周波振幅変調信号の位相を弁別する位相弁別器１０と、マイクロ波の位相を低周波により変調する低周波位相信号発生器１１と、電圧制御水晶発振器１３の発振信号をマイクロ波に逓倍する周波数逓倍合成変調部１２と、位相弁別器１０の電圧に基づいて所定の周波数を発振する電圧制御水晶発振器１３と、を備えて構成されている。尚、ランプ励振器２、マイクロ波共振器３及びフォトセンサ７により構成されるユニットを光マイクロ波ユニット８と呼ぶ。また、周波数逓倍合成変調部１２の出力は放射用アンテナ４に接続されている。
【００２４】
次に、本発明のルビジウム原子発振器の動作については公知であるので、ここでは説明を省略するが、本発明の主たる構成要素であるマイクロ波共振器３について概略を説明する。
ルビジウム原子発振器の動作プロセスにおいて、定常状態にあるエネルギ順位（Ｆ＝１）より高い順位（Ｆ＝２）にある電子をＦ＝１の順位に落とすためのマイクロ波の存在が原子発振器として動作させるに当たって非常に重要であり、そのマイクロ波の強度を十分高めるためにマイクロ波共振器が用いられる。そして、マイクロ波共振器３内に取り付けた放射用アンテナ４から６．８３４６８・・ＧＨｚを送出し、この周波数に同調をとるようにマイクロ波共振器は設計されている。
図９は、ランプ励振器と発振部との接続関係を示す回路図の一例を示す図である。発振器１は基本的にどのようなものでも構わないが、一般的には、コルピッツ発振回路として構成される。また、ランプ励振器２は、励振コイルＬと容量素子Ｃとの直列共振回路がコルピッツ発振器１の発振トランジスタＴｒのベース側に接続される。また、励振コイルＬは前述したとおりルビジウムランプ５に巻き回され、そこからルビジウム光１４が出射される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るランプ励振器の模式図、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。
【図２】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係るランプ励振器の模式図、（ｂ）は本発明の第４の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。
【図３】（ａ）は本発明の第５の実施形態に係るランプ励振器の模式図、（ｂ）は本発明の第６の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は本発明の第７の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。
【図５】本発明の第８の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。
【図６】本発明の第９の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。
【図７】本発明の第１０の実施形態に係るランプ励振器の模式図である。
【図８】本発明のランプ励振器を用いたルビジウム原子発振器の概略構成を示すブロック図である。
【図９】ランプ励振器と発振部との接続関係を示す回路図の一例を示す図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は従来のランプ励振器の模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  発振部、２  ランプ励振器、３  マイクロ波共振器、４  放射用アンテナ、５  ルビジウムランプ、６  ルビジウムガスセル、７  フォトセンサ、８  光マイクロ波ユニット、９  Ａｍｐ、１０  位相弁別器、１１  低周波位相信号発生器、１２  周波数逓倍合成変調部、１３  電圧制御水晶発振器、１４  光路、１００  ルビジウム原子発振器、Ｌ  励振コイル、Ｃ  容量素子
【図１】
2008206001.tif 000003
【図２】
2008206001.tif 000004
【図３】
2008206001.tif 000005
【図４】
2008206001.tif 000006
【図５】
2008206001.tif 000007
【図６】
2008206001.tif 000008
【図７】
2008206001.tif 000009
【図８】
2008206001.tif 000010
【図９】
2008206001.tif 000011
【図１０】
2008206001.tif 000012