Rev. Phys. Appl. (Paris) 16, 125-130 (1981)
DOI: 10.1051/rphysap:01981001603012500

Fast cavity auto-tuning systems for hydrogen masers

C. Audoin

Laboratoire de l'Horloge Atomique , Bât. 221, Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France

Abstract
An auto-tuning system for the microwave cavity of hydrogen masers is considered. It is shown that it can be applied to oscillating masers. A tight control of the cavity resonant frequency is insured, with a short time constant. This is favourable to the improvement of the long term frequency stability of this frequency standard. Operating conditions exist which do not perturb the ultimately achievable long term frequency stability of the standard. It is shown that the microwave cavity resonant frequency can be easily adjusted so that the spin exchange frequency shift is eliminated as well as with known other cavity tuning methods.

Résumé
On considère un système d'accord automatique de la cavité résonnante de masers à hydrogène. On montre qu'il peut être associé avec un maser oscillateur. Il assure un contrôle serré de la fréquence de résonance de la cavité, avec une constante de temps courte. Ceci est favorable à l'amélioration de la stabilité de fréquence à long terme de cet étalon de fréquence. Il existe des conditions de fonctionnement qui ne perturbent pas la stabilité de fréquence à long terme ultime qu'il est possible d'atteindre. On montre que la fréquence de la résonance de la cavité peut être aisément ajustée de telle sorte que le déplacement de fréquence par échange de spins soit éliminé, aussi bien qu'avec les autres méthodes connues d'accord de cavité.

PACS
4252 - Masers.

Key words
cavity resonators -- hydrogen -- masers -- tuning -- microwave cavity -- oscillating masers -- cavity resonant frequency -- short time constant -- long term frequency stability -- spin exchange frequency shift -- cavity tuning methods -- fast cavity autotuning system -- H sub 2 maser