量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体制造方法及图纸

本发明专利技术提供量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体。能够有效地提高EIT信号的强度。本发明专利技术的原子振荡器(1)具有：原子室(2)，其具有内部空间(S)，该内部空间(S)中封入有碱金属；第1光源部(31)，其使用来自第1光源(311)的光，使共振光对(LL1)入射到内部空间(S)，该共振光对彼此在同一方向上进行圆偏振并使碱金属共振；第2光源部(32)，其使用来自第2光源(321)的光，使调整光(LL2)从与共振光对相同一侧入射到内部空间(S)，该调整光以与共振光对相反的旋转方向进行圆偏振并使碱金属共振；以及光圈部件(34)，其被配置在内部空间(S)与第1光源及第2光源之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体。
技术介绍
作为长期具有高精度的振荡特性的振荡器，公知有基于铷、铯等碱金属的原子的能量跃迁而进行振荡的原子振荡器。通常，原子振荡器的工作原理大致分为利用光与微波的双共振现象的方式和利用基于波长不同的两种光的量子干涉效应(CPT：CoherentPopulationTrapping(相干布居俘获))的方式。使用了量子干涉效应的原子振荡器能够比使用了双共振现象的原子振荡器小型化，所以近年来被期待搭载于各种各样的设备(例如，参照专利文献1)。例如，如专利文献1中所公开那样，使用了量子干涉效应的原子振荡器具有：封入有气体状的碱金属的气室、射出使气室中的碱金属共振的共振光对的光源以及对透过气室的共振光对进行检测的光检测器(受光部)。并且，在这样的原子振荡器中，在两种共振光的频率差为特定的值时，产生两种共振光双方不被气室内的碱金属吸收而透过的电磁感应透明化(EIT：ElectromagneticallyInducedTransparency)现象，利用光检测器检测伴随该EIT现象产生的陡峭的信号即EIT信号，将该EIT信号作为基准信号。专利文献1：日本特开2014-17824号公报这里，出于提高短期频率稳定度的观点，优选EIT信号线宽(半值宽度)小且强度高。因此，例如，在专利文献1的原子振荡器中，为了提高EIT信号的强度，使用了进行圆偏振的共振光对。但是，在专利文献1的原子振荡器中，因为仅向气室中的碱金属照射彼此在同一方向上进行圆偏振的共振光对，所以该碱金属的磁量子数的分布会产生偏倚(偏り)。因此，有助于EIT的期望的磁量子数的金属原子的数量减少，其结果是，无法充分提高EIT信号的强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能够有效地提高EIT信号的强度的量子干涉装置，此外，本专利技术的目的在于，提供具有该量子干涉装置的原子振荡器、电子设备以及移动体。上述目的通过下述的本专利技术来实现。本专利技术的量子干涉装置的特征在于具有：原子室，其具有内部空间，该内部空间中封入有金属；第1光源部，其具有第1发光元件，使用来自所述第1发光元件的光生成包含共振光对的第1光，并向所述内部空间入射所述第1光，其中该共振光对在彼此相同的方向上进行圆偏振并使所述金属共振；第2光源部，其具有第2发光元件，并使用来自所述第2发光元件的光来生成包含调整光的第2光，该调整光以与所述共振光对相反的旋转方向进行圆偏振并使所述金属共振，所述第2光源部使所述第2光从与所述第1光相同一侧入射到所述内部空间；以及光圈部件，其具有开口，并被配置在所述内部空间与所述第1发光元件及所述第2发光元件之间。根据这样的量子干涉装置，除彼此在同一方向上进行圆偏振的共振光对外，还对原子室内的金属照射调整光，该调整光在原子室内以与共振光对相反的旋转方向进行圆偏振，由此，能够利用调整光来抵消或缓和由共振光对造成的磁量子数的分布的偏倚，能够减轻金属的磁量子数的分布的偏倚。因此，能够使有助于EIT的期望的磁量子数的金属原子的数量增加，其结果是，能够显著地发现通过使用进行圆偏振的共振光对来提高EIT信号的强度的效果。由此，能够有效地提高EIT信号的强度。这里，因为在内部空间与第1发光元件及第2发光元件之间配置有光圈部件，所以能够使入射到原子室的内部空间的第1光和第2光的通过区域彼此一致或近似。因此，能够有效地减轻金属的磁量子数的分布的偏倚。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述第1光源部和所述第2光源部公共地具有1/4波长板，该1/4波长板被配置在所述第1发光元件及所述第2发光元件与所述内部空间之间。由此，能够减少构成第1光源部和第2光源部的部件数量，并能够从第1光源部31生成包含共振光对的第1光，从第2光源部生成包含调整光的第2光。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述光圈部件被配置在所述第1发光元件及所述第2发光元件与所述1/4波长板之间。由此，能够减少未入射到光圈部件的开口中的光被1/4波长板反射而产生不良影响。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述光圈部件被配置在所述1/4波长板与所述内部空间之间。由此，能够缩短光圈部件与内部空间之间的距离。因此，对入射到原子室的内部空间的第1光和第2光的通过区域的形状的调整变得容易。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述光圈部件被配置在所述1/4波长板上。由此，能够一并配置光圈部件和1/4波长板，量子干涉装置的制造变得容易。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述光圈部件被配置在所述原子室上。由此，能够一并配置光圈部件和原子室，量子干涉装置的制造变得容易。此外，能够减少光圈部件的开口的位置相对于原子室的内部空间发生变动的情况。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述量子干涉装置还具有透镜，该透镜被配置在所述第1发光元件及所述第2发光元件与所述光圈部件之间。由此，能够分别将入射到原子室的内部空间的第1光和第2光形成为平行光。因此，在原子室的内部空间中，能够减少第1光和第2光的功率密度在行进方向上发生变化的情况，能够抑制EIT信号的线宽的扩展，并能够有效地减轻金属的磁量子数的分布的偏倚。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述第1发光元件和所述第2发光元件被配置在同一基板上。这样的情况下，假设省略光圈部件，在原子室的内部空间中，仅供第1光、或者仅供第2光通过的区域容易变大。因此，这样的情况下，设置光圈部件而产生的效果变得显著。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述共振光对和所述调整光中的一方为D1线，另一方为D2线。由此，能够有效地提高EIT信号的强度。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述第1发光元件为面发光激光器。由此，能够容易地生成具有期望的频率的共振光对。此外，因为面发光激光器射出以规定的放射角扩展的光，所以能够容易使来自第1发光元件的光与来自第2发光元件的光重合地入射到光圈部件。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述第2发光元件为面发光激光器。由此，能够容易地生成具有期望的频率的调整光。此外，因为面发光激光器射出以规定的放射角扩展的光，所以能够容易使来自第1发光元件的光与来自第2发光元件的光重合地入射到光圈部件。在本专利技术的量子干涉装置中，优选的是，所述第2发光元件为发光二极管。由此，能够使调整光的线宽比共振光对大。因此，能够使调整光相对于广泛速度分布的金属原子共振。因此，即使调整光的中心波长稍微偏离，也能够使调整光相对于处于期望的速度的金属原子共振。其结果是，不需要对调整光的频率控制，能够简化装置结构。此外，因为发光二极管射出以规定的放射角扩展的光，所以能够容易使来自第1发光元件的光与来自第2发光元件的光重合地入射到光圈部件。本专利技术的原子振荡器的特征在于具有本专利技术的量子干涉装置。由此，能够提供一种具有能够有效地提高EIT信号的强度的量子干涉装置的原子振荡器。本专利技术的电子设备的特征在于具有本专利技术的量子干涉装置。由此，能够提供一种具有能够有效地提高EIT信号的强度的量子干涉装置的电子设备。本专利技术的移动体的特征在于具有本专利技术的量子干涉装置。由此，能够提供一种具有能够有效地提高EIT信号的强度的量子干涉装置的移动体。附图说明图1是示出本专利技术第1实施方式的原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子干涉装置，其特征在于，该量子干涉装置具有：原子室，其具有内部空间，该内部空间中封入有金属；第1光源部，其具有第1发光元件，使用来自所述第1发光元件的光生成包含共振光对的第1光，并向所述内部空间入射所述第1光，其中该共振光对在彼此相同的方向上进行圆偏振并使所述金属共振；第2光源部，其具有第2发光元件，并使用来自所述第2发光元件的光来生成包含调整光的第2光，该调整光以与所述共振光对相反的旋转方向进行圆偏振并使所述金属共振，所述第2光源部使所述第2光从与所述第1光相同一侧入射到所述内部空间；以及光圈部件，其具有开口，并被配置在所述内部空间与所述第1发光元件及所述第2发光元件之间。

【技术特征摘要】
2015.08.17 JP 2015-1603251.一种量子干涉装置，其特征在于，该量子干涉装置具有：原子室，其具有内部空间，该内部空间中封入有金属；第1光源部，其具有第1发光元件，使用来自所述第1发光元件的光生成包含共振光对的第1光，并向所述内部空间入射所述第1光，其中该共振光对在彼此相同的方向上进行圆偏振并使所述金属共振；第2光源部，其具有第2发光元件，并使用来自所述第2发光元件的光来生成包含调整光的第2光，该调整光以与所述共振光对相反的旋转方向进行圆偏振并使所述金属共振，所述第2光源部使所述第2光从与所述第1光相同一侧入射到所述内部空间；以及光圈部件，其具有开口，并被配置在所述内部空间与所述第1发光元件及所述第2发光元件之间。2.根据权利要求1所述的量子干涉装置，其中，所述第1光源部和所述第2光源部公共地具有1/4波长板，该1/4波长板被配置在所述第1发光元件及所述第2发光元件与所述内部空间之间。3.根据权利要求2所述的量子干涉装置，其中，所述光圈部件被配置在所述第1发光元件及所述第2发光元件与所述1/4波长板之间。4.根据权利要求2所述的量子干涉装置，其中，所述光圈部件被配置在所述1/4波长板与所述内部空间之间。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：林畅仁，牧义之，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP