用于测量表示冷原子的布居数的量的装置和相关联的传感器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测量表示冷原子的布居数(N)的量(Γ

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量表示冷原子的布居数的量的装置和相关联的传感器


[0001]本专利技术涉及基于冷原子云的传感器的领域，并且更具体地，涉及一种用于实现检测处于预定原子态的原子的数量、产生所需量的测量结果的步骤的装置。

技术介绍

[0002]冷原子传感器已经在测量时间(时钟)、重力场(重力计)、加速度(加速度计)、旋转(陀螺仪)和磁场(磁力计)方面表现出优异的性能。它们也可用于光谱学领域中。
[0003]为了进行测量，冷原子传感器需要在真空室中获得冷原子云，也就是说在空间的三个方向上已经减速的原子的云。云中的原子的温度通常低于10μK。它们以给定的超精细态进行制备。
[0004]对于传感器的实现，区别在于：
[0005]‑
制备原子的步骤，包括产生上述云；
[0006]‑
基于云的实际干涉测量步骤(时钟、加速度、旋转)。一代冷原子传感器使用原子微电路或原子芯片，其包括用于引导/捕获靠近其表面的一个或更多个冷原子云的微线。
[0007]‑
检测步骤，包括将在测量期间由原子波函数累积的干涉相位转换为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量表示占据预定原子能级的冷原子的布居数(N)的量(Γ
A
)的装置(1、2)，所述冷原子位于待分析的冷原子云(CL)中，所述装置包括：
‑
微波源(S)，被配置成以预定信号频率(fs)生成入射信号(SMWi)，
‑
微波波导(GO)，被配置成传播所述入射信号，和天线(Ant)，被配置成将所述入射信号发射到所述冷原子云及其环境，所述天线和所述微波波导还能够恢复由所述云及其环境对所述入射信号的反射产生的原子反射信号(SMWra)，并且所述原子反射信号在所述波导中在与所述入射信号相反的方向上传播，
‑
功分装置(SS)，被耦合到所述微波波导并且被配置成提取所述原子反射信号的至少一部分，
‑
检测器(Det)，被配置成检测由所述功分装置提取的所述原子反射信号，表示所述预定原子能级的冷原子的布居数(N)的所述量是从所述原子反射信号(SMWra)的检测值(S
A
)以及从被称为参考反射信号(SMWr0)的、在不存在所述云的情况下由环境反射的信号的检测值(S0)获得的。2.根据前一权利要求所述的装置，其中，所述表示量与所述布居数成比例。3.根据权利要求1和2中任一项所述的装置，其中，所述表示量(Γ
A
)被称为原子反射系数，并且定义如下：其中，S
A
是所述原子反射信号的检测值，S0是所述参考反射信号的检测值。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述检测器被配置成检测反射的原子功率和参考功率，所述表示量((Γ
PA
)是根据所述原子功率和所述参考功率确定的。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述检测器被配置成检测反射的原子幅度和参考幅度，相关联的所述表示量(Γ
AV
)是根据所述幅度确定的，和/或被配置成检测原子相位和参考相位，相关联的所述表示量是根据所述相位确定的。6.根据前一权利要求所述的装置，其中，所述功分装置(SS)被配置成提取所述入射信号的一部分并且所述检测器(Det)被配置成检测所述入射信号的所述一部分并且测量所述原子相位和所述参考相位。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述微波波导和所述天线被集成在原子芯片上。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述信号频率fs使得：fs≥fT+f0/2其中，fT是可能的跃迁中最高的检测跃迁的频率，f0是所述冷原子的两个塞曼子能级的分隔频率。9.一种冷原子传感器(CAS)，包括：
‑
包括被配置成生成磁导的微电路的原子芯片(Ach)和原子源(AS)，所述原子芯片和所述原子源被放置在真空室中，所述传感器被...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯，
申请(专利权)人：巴黎观象台索邦大学，
类型：发明
国别省市：