量子干涉裝置及其制造方法、電子設(shè)備以及原子室模塊的制作方法
【專利摘要】提供一種量子干涉裝置及其制造方法、電子設(shè)備以及原子室模塊，即使小型化也能夠?qū)崿F(xiàn)高頻溫度特性。本發(fā)明的原子振蕩器（量子干涉裝置的一例）的制造方法包含：組裝工序（S10、S20），將氣室（110）、半導(dǎo)體激光器（200）、光檢測器（210）、電路部的IC、加熱器（120a、120b）和線圈（130a、130b）分別配置在期望的位置，組裝出原子振蕩器（量子干涉裝置的一例）；以及調(diào)整工序（S30～S70），對流過線圈（130a、130b）的電流、線圈（130a、130b）的位置和形狀中的至少一項進(jìn)行調(diào)整，使得共振光的頻率溫度特性接近平坦。
【專利說明】量子干涉裝置及其制造方法、電子設(shè)備以及原子室模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及量子干涉裝置的制造方法、量子干涉裝置、電子設(shè)備以及原子室模塊?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]如圖22所示，已知，作為堿金屬原子的一種的銫原子具有6S1/2的基態(tài)能級和6P1/2、6P3/2這兩個激勵能級。此外，6S1/2、6P1/2、6P3/2的各能級具有分裂成多個能量能級的超細(xì)微結(jié)構(gòu)。具體而言，6S1/2具有F=3、4這兩個基態(tài)能級，6P1/2具有F=3、4這兩個激勵能級，6P3/2具有F=2、3、4、5這4個激勵能級。
[0003]例如，處于6S1/2的F=3的基態(tài)能級的銫原子通過吸收D2線而能夠躍遷到6P3/2的F=2、3、4中的任意一個激勵能級，但是不能躍遷到F=5的激勵能級。處于6S1/2的F=4的基態(tài)能級的銫原子通過吸收D2線而能夠躍遷到6P3/2的F=3、4、5中的任意一個激勵能級,但是不能躍遷到F=2的激勵能級。這些是基于假定為電偶極躍遷的情況下的躍遷選擇規(guī)則的。相反，處于6P3/2的F=3、4中的任意一個激勵能級的銫原子能夠發(fā)射D2線而躍遷到6S1/2的F=3或者F=4的基態(tài)能級(初始基態(tài)能級或者其他基態(tài)能級中的任意一個)。此處，由6S1/2的F=3、4這兩個基態(tài)能級和6P3/2的F=3、4中的任意一個激勵能級構(gòu)成的三能級(由兩個基態(tài)能級和I個激勵能級構(gòu)成)通過吸收/發(fā)射D2線而能夠進(jìn)行Λ型躍遷，因此被稱作Λ型三能級。同樣，由6S1/2的F=3、4這兩個基態(tài)能級和6P1/2的F=3、4中的任意一個激勵能級構(gòu)成的三能級通過吸收/發(fā)射Dl線而能夠進(jìn)行Λ型躍遷，因此形成Λ型三能級。
[0004]與此相對，處于6Ρ3/2的F=2的激勵能級的銫原子在發(fā)射D2線后必定躍遷到6S1/2的F=3的基態(tài)能級(初始基態(tài)能級)，同樣，處于6P3/2的F=5的激勵能級的銫原子在發(fā)射D2線后必定躍遷到6S1/2的F=4的基態(tài)能級(初始基態(tài)能級)。即，由6S1/2的F=3、4這兩個基態(tài)能級和6P3/2的F=2或者F=5的激勵能級構(gòu)成的三能級不能通過吸收/發(fā)射D2線而進(jìn)行Λ型躍遷，因此不能形成Λ型三能級。此外，已知銫原子以外的堿金屬原子也同樣具有形成A型三能級的兩個基態(tài)能級和激勵能級。
[0005]此外，已知當(dāng)對氣體狀的堿金屬原子同時照射具有與形成Λ型三能級的第I基態(tài)能級(在銫原子的情況下，6S1/2的F=3的基態(tài)能級)和激勵能級(在銫原子的情況下，例如6P3/2的F=4的激勵能級)之間的能量差對應(yīng)的頻率(振動數(shù))的共振光(記作共振光
1)、以及具有與第2基態(tài)能級(在銫原子的情況下，6S1/2的F=4的基態(tài)能級)和激勵能級之間的能量差對應(yīng)的頻率(振動數(shù))的共振光(記作共振光2)時，會成為兩個基態(tài)能級重合的狀態(tài)、即量子相干性狀態(tài)(暗狀態(tài))，從而引起停止朝激勵能級的激勵的電磁誘導(dǎo)透明(EIT:Electromagnetically Induced Transparency)現(xiàn)象(有時也被稱作 CPT (CoherentPopulation Trapping:相干布居俘獲))。引起該EIT現(xiàn)象的共振光對(共振光I和共振光
2)的頻率差與和堿金屬原子的兩個基態(tài)能級的能量差A(yù)E12對應(yīng)的頻率準(zhǔn)確地一致。例如，銫原子由于與兩個基態(tài)能級的能量差對應(yīng)的頻率是9.192631770GHz,因此，在對銫原子同時照射頻率差為9.192631770GHz的Dl線或者D2線這2種激光時，會產(chǎn)生EIT現(xiàn)象。
[0006]因此，如圖23所示，在對氣體狀的堿金屬原子同時照射頻率為的光和頻率為f2的光時，根據(jù)這兩個光波是否成為共振光對、堿金屬原子是否產(chǎn)生EIT現(xiàn)象，透過堿金屬原子的光的強度會急劇地變化。表示該急劇地變化的透射光的強度的信號稱作EIT信號(共振信號)，在共振光對的頻率差f\-f2與和Λ E12對應(yīng)的頻率f12準(zhǔn)確地一致時，表示EIT信號的電平是峰值。因此，通過對封入有氣體狀的堿金屬原子的原子室(氣室)照射兩個光波，并控制為由光檢測器檢測出EIT信號的峰值、即兩個光波的頻率差f\-f2與和AE12對應(yīng)的頻率f12準(zhǔn)確地一致，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度振蕩器。例如，在專利文獻(xiàn)I中，公開了與這樣的原子振蕩器相關(guān)的技術(shù)。
[0007]【專利文獻(xiàn)I】美國專利第6320472號說明書
[0008]因此，內(nèi)置有氣室的原子振蕩器通常將氣室的溫度控制在得到最好的特性這樣的溫度范圍內(nèi)。在以往的方法中，以整體加熱包含氣室的容器(通常是金屬)的方式驅(qū)動加熱器。與此相對，近年來，提出了對加熱器使用透明導(dǎo)電膜的方法，由于適于小型化且易于得到適當(dāng)?shù)臏囟确植嫉?，因此，報告了尤其是在利用EIT現(xiàn)象的原子振蕩器中的應(yīng)用例。
[0009]但是，存在如下問題:由于在非?？拷鼩馐业牟课粫鬟^根據(jù)外部溫度而變動的較大的加熱器電流，因此，由該加熱器電流產(chǎn)生的磁場會發(fā)生變動，原子振蕩器的頻率溫度特性會發(fā)生劣化。此外，還存在如下問題:隨著原子振蕩器小型化，易于受到外部溫度的影響，注入到氣室中的氖(Ne)和氬(Ar)等緩沖氣體的溫度特性和原子振蕩器的電路部的溫度特性明顯化，頻率溫度特性最終發(fā)生劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是鑒于以上 這樣的問題點而完成的，根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，能夠提供一種即使小型化也可實現(xiàn)優(yōu)越的頻率溫度特性的量子干涉裝置及其制造方法、使用該量子干涉裝置的電子設(shè)備以及在該量子干涉裝置中使用的原子室模塊。
[0011]本發(fā)明正是為了解決上述問題中的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。
[0012][應(yīng)用例I]一種量子干涉裝置的制造方法，該量子干涉裝置包含:封入有原子的原子室；光產(chǎn)生部，其產(chǎn)生包含共振光的光并將該光照射于所述原子室；光檢測部，其檢測透過所述原子室的光；控制部，其根據(jù)所述光檢測部的檢測信號控制所述共振光的頻率；發(fā)熱部，其因電流流過而發(fā)熱，對所述原子室進(jìn)行加熱；以及第I磁場產(chǎn)生部，其使所述原子室的內(nèi)部產(chǎn)生磁場，所述量子干涉裝置利用所述共振光使所述原子產(chǎn)生量子干涉狀態(tài)，本應(yīng)用例的量子干涉裝置的制造方法包含:組裝工序，將所述原子室、所述光產(chǎn)生部、所述光檢測部、所述控制部、所述發(fā)熱部和所述第I磁場產(chǎn)生部分別配置在期望的位置，來組裝所述量子干涉裝置；以及調(diào)整工序，對流過所述第I磁場產(chǎn)生部的電流、所述第I磁場產(chǎn)生部的位置和形狀中的至少一項進(jìn)行調(diào)整，使得所述量子干涉裝置的頻率溫度特性接近平坦。
[0013]通常，當(dāng)外部溫度變動時，流過發(fā)熱部的電流會根據(jù)變動量而變動，如果流過發(fā)熱部的電流變動，則原子室內(nèi)部的磁場強度也會變動。并且，在原子室內(nèi)部的磁場強度變動時，共振光的頻率發(fā)生變動，因此，即使原子室和電路部的溫度特性是平坦的，量子干涉裝置的頻率溫度特性也會由于流過發(fā)熱部的電流的變動(磁場強度的變動)而具有斜率。因此，通過使由流過發(fā)熱部的電流的變動(磁場強度的變動)引起的量子干涉裝置的頻率溫度特性的斜率與由原子室和電路部的溫度特性引起的量子干涉裝置的頻率溫度特性的斜率相反，能夠使量子干涉裝置的綜合頻率溫度特性平坦化。已知，共振光的頻率由原子室內(nèi)部的磁場強度的2次函數(shù)表示，由流過發(fā)熱部的電流的變動(磁場強度的變動)引起的量子干涉裝置的頻率溫度特性具有與原子室內(nèi)部的磁場的方向和強度對應(yīng)的斜率。該原子室內(nèi)部的磁場的方向和強度的調(diào)整能夠通過對流過第I磁場產(chǎn)生部的電流和第I磁場產(chǎn)生部的位置和形狀進(jìn)行調(diào)整來實現(xiàn)。
[0014]因此，根據(jù)本應(yīng)用例的量子干涉裝置的制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)即使小型化也可實現(xiàn)優(yōu)越的頻率溫度特性的量子干涉裝置。
[0015][應(yīng)用例2]上述應(yīng)用例的量子干涉裝置的制造方法還可以包含測定工序，對在所述組裝工序中組裝出的所述量子干涉裝置的頻率溫度特性進(jìn)行測定，在所述調(diào)整工序中，根據(jù)所述測定工序的測定結(jié)果和能夠確定所述第I磁場產(chǎn)生部產(chǎn)生的磁場與所述共振光的頻率之間的對應(yīng)關(guān)系的信息，計算流過所述第I磁場產(chǎn)生部的電流值。
[0016]根據(jù)本應(yīng)用例的量子干涉裝置的制造方法，根據(jù)能夠確定第I磁場產(chǎn)生部產(chǎn)生的磁場與共振光的頻率之間的對應(yīng)關(guān)系的信息(2次函數(shù)的信息)，由于第I磁場產(chǎn)生部應(yīng)產(chǎn)生的磁場的方向和強度是已知的，因此能夠計算流過第I磁場產(chǎn)生部的電流值，以對由測定工序測定出的頻率溫度特性進(jìn)行校正。因此，通過預(yù)先存儲該電流值并使其流過第I磁場產(chǎn)生部，能夠?qū)崿F(xiàn)可實現(xiàn)優(yōu)越的頻率溫度特性的量子干涉裝置。
[0017][應(yīng)用例3]所述量子干涉裝置包含第2磁場產(chǎn)生部，該第2磁場產(chǎn)生部利用流過所述發(fā)熱部的電流的至少一部分流過而使所述原子室的內(nèi)部產(chǎn)生磁場，在所述組裝工序中，將所述原子室、所述光產(chǎn)生部、所述光檢測部、所述控制部、所述發(fā)熱部，所述第I磁場產(chǎn)生部和所述第2磁場產(chǎn)生部分別配置在期望的位置，來組裝所述量子干涉裝置。
[0018]根據(jù)本應(yīng)用例的量子干涉裝置的制造方法，通過使第2磁場產(chǎn)生部產(chǎn)生的磁場根據(jù)流過發(fā)熱部的電流的變動而變動，由此能夠擴大或縮小原子室內(nèi)部的磁場強度的變動范圍。其結(jié)果是，能夠變更由流過發(fā)熱部的電流的變動(磁場強度的變動)引起的量子干涉裝置的頻率溫度特性的斜率。因此，在第I磁場產(chǎn)生部產(chǎn)生的磁場過強或過弱而僅通過調(diào)整第I磁場產(chǎn)生部難以使量子干涉裝置的頻率溫度特性平坦化的情況下，也是有效的。
[0019][應(yīng)用例4]在上述應(yīng)用例的量子干涉裝置的制造方法中，在所述調(diào)整工序中，也可以對流過所述第2磁場產(chǎn)生部的電流、所述第2磁場產(chǎn)生部的位置和形狀的至少一項進(jìn)行調(diào)整，使得所述量子干涉裝置的頻率溫度特性接近平坦。
[0020]根據(jù)本應(yīng)用例的量子干涉裝置的制造方法，由于能夠?qū)Φ贗磁場產(chǎn)生部產(chǎn)生的磁場的方向和強度進(jìn)行調(diào)整，并且還能夠?qū)Φ?磁場產(chǎn)生部產(chǎn)生磁場的方向和變動幅度進(jìn)行調(diào)整，因此易于使量子干涉裝置的頻率溫度特性平坦化。
[0021][應(yīng)用例5]本應(yīng)用例的量子干涉裝置利用共振光使原子產(chǎn)生量子干涉狀態(tài)，該量子干涉裝置包含:封入有所述原子的原子室；光產(chǎn)生部，其產(chǎn)生包含所述共振光的光并將該光照射于所述原子室；光檢測部，其檢測透過所述原子室的光；控制部，其根據(jù)所述光檢測部的檢測信號控制所述共振光的頻率；發(fā)熱部，其因電流流過而發(fā)熱，對所述原子室進(jìn)行加熱；以及第I磁場產(chǎn)生部，其使所述原子室的內(nèi)部產(chǎn)生磁場，所述量子干涉裝置中，流過所述第I磁場產(chǎn)生部的電流、所述第I磁場產(chǎn)生部的位置和形狀中的至少一項被調(diào)整為，使頻率溫度特性接近平坦。
[0022][應(yīng)用例6]本應(yīng)用例的電子設(shè)備具有上述量子干涉裝置。[0023][應(yīng)用例7]本應(yīng)用例的原子室模塊包含:封入有所述原子的原子室；發(fā)熱部，其因電流流過而發(fā)熱，對所述原子室進(jìn)行加熱；以及第I磁場產(chǎn)生部，其使所述原子室的內(nèi)部產(chǎn)生磁場，流過所述第I磁場產(chǎn)生部的電流、所述第I磁場產(chǎn)生部的位置和形狀中的至少一項被調(diào)整為，使所述原子產(chǎn)生量子干涉狀態(tài)的共振光的頻率溫度特性接近平坦。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是第I實施方式的原子振蕩器的功能框圖。
[0025]圖2是示出第I實施方式的原子振蕩器的具體結(jié)構(gòu)例的圖。
[0026]圖3是示出第I實施方式中的氣室模塊的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0027]圖4的(A)是示出塞曼分裂的能量能級的圖，圖4的(B)是示出分裂的EIT信號的一例的圖。
[0028]圖5是示出半導(dǎo)體激光器的出射光的頻譜的一例的概略圖。
[0029]圖6是示出流過加熱器和線圈的電流的方向與在氣室的內(nèi)部產(chǎn)生的磁場的方向的之間的關(guān)系的一例的圖。
[0030]圖7的(A)是示出外部溫度與加熱器電流的之間的關(guān)系的圖，圖7的(B)是示出外部溫度與磁場強度的之間的關(guān)系的圖。
[0031]圖8是示出磁場強度與共振光對的頻率差之間的關(guān)系的圖。
[0032]圖9是示出外部溫度與共振光對的頻率差之間的關(guān)系的圖。
[0033]圖10是示出第I實施方式的原子振蕩器的制造方法的一例的流程圖。
[0034]圖11是示出原子振蕩器的輸出信號的頻率溫度特性的一例的圖。
[0035]圖12是第2實施方式的原子振蕩器的功能框圖。
[0036]圖13是示出第2實施方式的原子振蕩器的具體結(jié)構(gòu)例的圖。
[0037]圖14是示出第2實施方式中的氣室模塊的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0038]圖15是示出流過加熱器和線圈的電流的方向與在氣室的內(nèi)部產(chǎn)生的磁場的方向的之間的關(guān)系的一例的圖。
[0039]圖16是示出磁場強度與共振光對的頻率差之間的關(guān)系的圖。
[0040]圖17是示出外部溫度與共振光對的頻率差之間的關(guān)系的圖。
[0041]圖18是示出第2實施方式的原子振蕩器的制造方法的一例的流程圖。
[0042]圖19是本實施方式的電子設(shè)備的功能框圖。
[0043]圖20是本實施方式的電子設(shè)備的示意圖。
[0044]圖21是示出變形例中的半導(dǎo)體激光器的出射光的頻譜的概略圖。
[0045]圖22是示意性示出銫原子的能量能級的圖。
[0046]圖23是示出EIT信號的一例的概略圖。
[0047]標(biāo)號說明
[0048]I原子振蕩器，10原子室模塊，11原子室，12發(fā)熱部，13第I磁場產(chǎn)生部，14溫度檢測部，15磁屏蔽部，16第2磁場產(chǎn)生部，20光產(chǎn)生部，30光檢測部，40控制部，41發(fā)熱控制部，42磁場設(shè)定部，43振蕩控制部，100氣室模塊，110氣室，120a、120b加熱器，121a、121b電極，122a、122b電極，130a、130b線圈，140溫度傳感器，150磁屏蔽，160a、160b線圈，200半導(dǎo)體激光器，210光檢測器，220檢波電路，230調(diào)制電路，240低頻振蕩器，250檢波電路，260電壓控制石英振蕩器(VCXO)，270調(diào)制電路，280低頻振蕩器，290頻率轉(zhuǎn)換電路，300驅(qū)動電路，310加熱器電流控制電路，320線圈電流設(shè)定電路，330存儲器，400電子設(shè)備，410時鐘生成部，412原子振蕩器，420MPU, 430操作部，440R0M，450RAM, 460通信部，470顯示部，480聲音輸出部，500便攜終端，502操作按鈕，504接聽口，506送話口，508顯示部
【具體實施方式】
[0049]下面，使用附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，以下說明的實施方式不對權(quán)利要求所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不合理限定。并且，以下說明的所有結(jié)構(gòu)并非都是本發(fā)明必需的結(jié)構(gòu)要件。
[0050]以下，舉出作為量子干涉裝置的一例的原子振蕩器為例進(jìn)行說明。
[0051]1.原子振蕩器
[0052]1-1.第I實施方式
[0053][原子振蕩器的功能結(jié)構(gòu)]
[0054]圖1是第I實施方式的原子振蕩器的功能框圖。如圖1所示，第I實施方式的原子振蕩器I構(gòu)成為包含原子室模塊10、光產(chǎn)生部20、光檢測部30和控制部40。此外，本實施方式的原子振蕩器構(gòu)成為可以適當(dāng)?shù)厥÷曰蛘咦兏鼒D1的構(gòu)成要素(各部)的一部分，也可以附加其它構(gòu)成要素。
[0055]原子室模塊10構(gòu)成為包含原子室11、發(fā)熱部12、第I磁場產(chǎn)生部13和溫度檢測部14。原子室模塊10還可以包含磁屏蔽部15。
[0056]原子室11是在由玻璃等透明部件構(gòu)成的容器中封入具有Λ型三能級的原子(例如,鈉(Na)原子、銣(Rb)原子、銫(Cs)原子等堿金屬原子)而得到的。將光產(chǎn)生部20產(chǎn)生的光入射到原子室11中，該入射光的一部分透射過原子室U。
[0057]發(fā)熱部12因電流流過而發(fā)熱，對原子室11進(jìn)行加熱。發(fā)熱部12例如能夠由產(chǎn)生與電流量對應(yīng)的熱量的加熱器來實現(xiàn)。例如，可以在原子室11的光的入射面和出射面上配置具有導(dǎo)電性和透光性的加熱器。這樣的具有導(dǎo)電性和透光性的加熱器能夠由IToandiumTin Oxide:銦錫氧化物)、IZO (Indium Zinc Oxide:銦鋅氧化物)、ln303> SnO2、含有 Sb 的SnO2,含有Al的ZnO等透明電極材料來實現(xiàn)。
[0058]第I磁場產(chǎn)生部13使原子室11的內(nèi)部產(chǎn)生磁場。磁場產(chǎn)生部13例如能夠由線圈來實現(xiàn)，通過對線圈的位置、形狀(例如，線圈的卷繞方向、卷繞數(shù)、直徑等)、電流的大小和方向等進(jìn)行調(diào)整，能夠產(chǎn)生期望的磁場。
[0059]溫度檢測部14配置在預(yù)定的位置來檢測溫度。溫度檢測部14例如可以配置為與發(fā)熱部12或者原子室11接觸。溫度檢測部14例如能夠由熱敏電阻和熱電偶等溫度傳感器來實現(xiàn)。
[0060]磁屏蔽部15至少將原子室11、發(fā)熱部12和磁場產(chǎn)生部13與外部磁場屏蔽,也可以將溫度檢測部14與外部磁場屏蔽。
[0061]光產(chǎn)生部20產(chǎn)生包含共振光的光，并將其照射于原子室11，該共振光使封入到原子室11中的原子共振。光產(chǎn)生部20例如能夠由半導(dǎo)體激光器來實現(xiàn)。作為半導(dǎo)體激光器，可使用端面發(fā)光激光器(Edge Emitting Laser)或垂直共振器面發(fā)光激光器(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)等面發(fā)光激光器等。[0062]光檢測部30檢測透過原子室11的光。光檢測部30例如能夠由輸出與接收到的光的強度對應(yīng)的檢測信號的光電二極管(PD =Photo Diode)來實現(xiàn)。
[0063]控制部40構(gòu)成為包含發(fā)熱控制部41、磁場設(shè)定部42和振蕩控制部43，例如能夠由通用的微處理器或?qū)Ｓ秒娐穪韺崿F(xiàn)。
[0064]發(fā)熱控制部41根據(jù)溫度檢測部14的檢測信號控制流過發(fā)熱部12的電流。利用該發(fā)熱控制部41控制發(fā)熱部12的發(fā)熱量，使得原子室11的內(nèi)部溫度幾乎保持恒定。
[0065]磁場設(shè)定部42設(shè)定第I磁場產(chǎn)生部13產(chǎn)生的磁場的大小。通過該磁場設(shè)定部42，使原子室11的內(nèi)部的各位置產(chǎn)生恒定的磁場(恒定磁場)。磁場設(shè)定部42例如能夠通過使恒定量的電流流過第I磁場產(chǎn)生部13來產(chǎn)生恒定磁場。
[0066]振蕩控制部43根據(jù)光檢測部30的檢測信號控制光產(chǎn)生部20產(chǎn)生的光的頻率。通過該振蕩控制部43控制光產(chǎn)生部20產(chǎn)生共振光。
[0067]尤其是,在本實施方式中,對第I磁場產(chǎn)生部13產(chǎn)生的磁場進(jìn)行調(diào)整,使得光產(chǎn)生部20產(chǎn)生的共振光的頻率溫度特性接近平坦。例如，通過對第I磁場產(chǎn)生部13的位置、形狀、電流的大小和方向中的至少一項進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)Φ贗磁場產(chǎn)生部13產(chǎn)生的磁場進(jìn)行調(diào)整。
[0068]此外，作為這樣的原子振蕩器，例如，可以將光產(chǎn)生部20控制為產(chǎn)生使封入到原子室11中的原子產(chǎn)生EIT現(xiàn)象的共振光對，也可以將原子室11收納于空腔共振器(微波空腔)，將光產(chǎn)生部20控制為產(chǎn)生與封入到原子室11的原子對應(yīng)的共振光，并且利用通過對空腔共振器施加微波所產(chǎn)生的光波微波雙重共振現(xiàn)象。
[0069][原子振蕩器的具體結(jié)構(gòu)]
[0070]圖2是示出第I實施方式的原子振蕩器I的具體結(jié)構(gòu)例的圖。如圖2所示，原子振蕩器I構(gòu)成為包含氣室模塊100、半導(dǎo)體激光器200、光檢測器210、檢波電路220、調(diào)制電路230、低頻振蕩器240、檢波電路250、電壓控制石英振蕩器(VCXO) 260、調(diào)制電路270、低頻振蕩器280、頻率轉(zhuǎn)換電路290、驅(qū)動電路300、加熱器電流控制電路310、線圈電流設(shè)定電路320和存儲器330 (存儲部)。此外，本實施方式的原子振蕩器構(gòu)成為可以適當(dāng)?shù)厥÷曰蛘咦兏鼒D2的構(gòu)成要素(各部)的一部分，也可以附加其它構(gòu)成要素。
[0071]氣室模塊100與圖1的原子室模塊10相對應(yīng)，構(gòu)成為包含氣室110、加熱器120a、120b、線圈130a、130b、溫度傳感器140和磁屏蔽150。圖3 (A)和圖3 (B)示出氣室模塊100的結(jié)構(gòu)的一例。圖3 (A)是氣室模塊100的立體圖，圖3 (B)是氣室模塊100的側(cè)視圖。在圖3 (A)和圖3 (B)中，為了便于說明，同時記載了垂直的3個軸(X軸、Y軸、Z軸)，圖3 (B)是從X軸的正方向觀察到的氣室模塊100的側(cè)視圖。
[0072]氣室110與圖1的原子室11相對應(yīng)，是將氖(Ne)和氬(Ar)等緩沖氣體與氣體狀的堿金屬原子一起封入到由玻璃等透明部件構(gòu)成的容器中而得到的。在本實施方式中，氣室110為長方體的形狀，光從與Z軸垂直的一個面(入射面)111的預(yù)定位置(例如中心點)入射，透過氣室Iio的光從另一個面(出射面)112的預(yù)定位置(例如中心點)射出。此外，氣室110也可以是圓柱等其它形狀。
[0073]兩個加熱器120a、120b均為平板形狀，并被設(shè)置為與氣室110的入射面111和出射面112分別重合。在加熱器120a的兩端，分別設(shè)置有電極121a和122a，通過使電流從電極122a朝電極121a的方向或者其反方向流動，加熱器120a發(fā)熱，對氣室110進(jìn)行加熱。在加熱器120b的兩端分別設(shè)置有電極121b和122b，通過使電流從電極121b朝電極122b的方向或者其反方向流過而發(fā)熱，對氣室110進(jìn)行加熱。在本實施方式中，加熱器120a、120b利用透明導(dǎo)電膜構(gòu)成，使得透過加熱器120a的光入射到氣室110，透過氣室110的光透過加熱器120b而射出。這兩個加熱器120a、120b與圖1的發(fā)熱部12相對應(yīng)。
[0074]溫度傳感器140與圖1的溫度檢測部14相對應(yīng)，在本實施方式中，溫度傳感器140配置在加熱器120b的表面。另外，也可以將溫度傳感器140配置在加熱器120a或者氣室110的表面。
[0075]兩個線圈130a、130b配置為與兩個面113、114分別相對，兩個面113、114分別與氣室110的入射面111和出射面112這兩者垂直(與Y軸垂直)。這兩個線圈130a、130b與圖1的第I磁場產(chǎn)生部13相對應(yīng)，使氣室110的內(nèi)部的各位置產(chǎn)生與流過這兩個線圈130a、130b的電流的方向和大小對應(yīng)的恒定的磁場(恒定磁場)。另外，由于在氣室110的內(nèi)部的各位置，也產(chǎn)生與因外部溫度而變動的加熱器電流(流過加熱器120a、120b的電流)對應(yīng)的磁場，因此，氣室110的內(nèi)部的各位置的磁場在與外部溫度的變動范圍對應(yīng)的范圍內(nèi)變動。
[0076]氣室110、加熱器120a、120b、線圈130a、130b和溫度傳感器140被磁屏蔽150覆蓋。磁屏蔽150與圖1的磁屏蔽部15相對應(yīng)。此外，磁屏蔽150通常具有不透明的顏色，但是，在圖3 (A)中，為了示出氣室模塊100的結(jié)構(gòu)，透明地示出了磁屏蔽150。此外，在圖
3(B)中，省略了磁屏蔽150的圖示。
[0077]返回到圖2，半導(dǎo)體激光器200與圖1的光產(chǎn)生部20相對應(yīng)，產(chǎn)生包含有兩個光波的光，其中，所述兩個光波是使氣室110中所包含的堿金屬原子產(chǎn)生EIT現(xiàn)象的共振光對。半導(dǎo)體激光器200產(chǎn)生的光入射到氣室110。
[0078]光檢測器210與圖1的光檢測部30相對應(yīng)，透射過氣室110的光入射到該光檢測器210,輸出與入射的光的強度對應(yīng)的檢測信號。光檢測器210的輸出信號被輸入到檢波電路220和檢波電路250。
[0079]檢波電路220利用以數(shù)Hz?數(shù)百Hz左右的低頻進(jìn)行振蕩的低頻振蕩器240的振蕩信號，對光檢測器210的輸出信號進(jìn)行同步檢波。為了能夠基于檢波電路220進(jìn)行同步檢波，調(diào)制電路230將低頻振蕩器240的振蕩信號(與被提供到檢波電路220的振蕩信號相同的信號)作為調(diào)制信號，對檢波電路220的輸出信號進(jìn)行調(diào)制，并輸出到驅(qū)動電路300。調(diào)制電路230能夠由頻率混合器(混頻器)、頻率調(diào)制(FM frequency Modulation)電路、振幅調(diào)制(AM:Amplitude Modulation)電路等來實現(xiàn)。
[0080]檢波電路250利用以數(shù)Hz?數(shù)百Hz左右的低頻進(jìn)行振蕩的低頻振蕩器280的振蕩信號對光檢測器210的輸出信號進(jìn)行同步檢波。并且，根據(jù)檢波電路250的輸出信號的大小，對電壓控制石英振蕩器(VCXO) 260的振蕩頻率進(jìn)行微調(diào)。電壓控制石英振蕩器(VCXO)260例如在數(shù)MHz?數(shù)IOMHz左右進(jìn)行振蕩。
[0081]為了能夠基于檢波電路250進(jìn)行同步檢波，調(diào)制電路270將低頻振蕩器280的振蕩信號(與被提供到檢波電路250的振蕩信號相同的信號)作為調(diào)制信號，對電壓控制石英振蕩器(VCXO) 260的輸出信號進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制電路270能夠由頻率混合器(混頻器)、頻率調(diào)制(FM)電路、振幅調(diào)制(AM)電路等來實現(xiàn)。
[0082]頻率轉(zhuǎn)換電路290以恒定的頻率轉(zhuǎn)換率對調(diào)制電路270的輸出信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并輸出到驅(qū)動電路300。頻率轉(zhuǎn)換電路290例如能夠由PLUPhase Locked Loop:鎖相環(huán))電路來實現(xiàn)。
[0083]驅(qū)動電路300設(shè)定半導(dǎo)體激光器200的偏置電流，并且根據(jù)調(diào)制電路230的輸出信號對該偏置電流進(jìn)行微調(diào)，提供到半導(dǎo)體激光器200。即，利用通過半導(dǎo)體激光器200、氣室110、光檢測器210、檢波電路220、調(diào)制電路230、驅(qū)動電路300的反饋環(huán)路(第I反饋環(huán)路)，對半導(dǎo)體激光器200產(chǎn)生的光的中心波長λ0 (中心頻率為&)進(jìn)行微調(diào)。具體而言，通過第I反饋環(huán)路進(jìn)行反饋控制，使得對于與堿金屬原子的激勵能級和一個基態(tài)能級之間的能量差對應(yīng)的波長X1 (=^f1:ν是光速)以及與激勵能級和另一個基態(tài)能級之間的能量差對應(yīng)的波長λ 2 (=v/f2)而言,半導(dǎo)體激光器200的出射光的中心波長λ 0 bv/fd)與(λ ^ λ 2) /2幾乎一致(中心頻率fQ與(f\+f2) /2幾乎一致)。
[0084]驅(qū)動電路300進(jìn)一步在偏置電流上疊加頻率轉(zhuǎn)換電路290的輸出頻率成分(調(diào)制頻率為fm)的電流(調(diào)制電流)，并提供到半導(dǎo)體激光器200。通過該調(diào)制電流對半導(dǎo)體激光器200進(jìn)行頻率調(diào)制，產(chǎn)生中心頻率為&的光，并且在其兩側(cè)分別產(chǎn)生頻率偏差了匕的、頻率為&±^、&±2^、...的光。并且，利用通過半導(dǎo)體激光器200、氣室110、光檢測器210、檢波電路250、電壓控制石英振蕩器(VCXO) 260、調(diào)制電路270、頻率轉(zhuǎn)換電路290和驅(qū)動電路300的反饋環(huán)路(第2反饋環(huán)路)進(jìn)行微調(diào)，使得頻率為的光和頻率為fcrfm的光成為使封入到氣室110中的堿金屬原子產(chǎn)生EIT現(xiàn)象的共振光對。[0085]此外，由檢波電路220、調(diào)制電路230、低頻振蕩器240、檢波電路250、電壓控制石英振蕩器(VCXO)260、調(diào)制電路270、低頻振蕩器280、頻率轉(zhuǎn)換電路290和驅(qū)動電路300構(gòu)成的電路與圖1的振蕩控制部43相對應(yīng)。
[0086]加熱器電流控制電路310與圖1的發(fā)熱控制部41相對應(yīng)，其根據(jù)溫度傳感器140的檢測溫度控制流過加熱器120a、120b的電流，使得氣室110的溫度保持恒定。具體而言，在溫度傳感器140的檢測溫度因外部溫度上升而略微上升時，加熱器電流控制電路310減小流過加熱器120a、120b的電流，相反，在溫度傳感器140的檢測溫度因外部溫度下降而略微下降時，加熱器電流控制電路310增大流過加熱器120a、120b的電流。
[0087]線圈電流設(shè)定電路320與圖1的磁場設(shè)定部42相對應(yīng)，其根據(jù)存儲在存儲器330(非易失性存儲器)中的設(shè)定信息，設(shè)定流過線圈130a、130b的電流量，使線圈130a、130b在氣室Iio的內(nèi)部產(chǎn)生具有與電流量對應(yīng)的期望強度的恒定磁場。在將該恒定磁場施加于氣室110時，堿金屬原子的各能量能級分裂為(塞曼分裂)2F+1個。例如，如圖4 (A)所示，在銫原子的情況下，6S1/2,F=3的基態(tài)能級和6P3/2,F=3的激勵能級分裂成與磁量子數(shù)mF=0、±1、±2、±3對應(yīng)的7個能級，6S1/2、F=4的基態(tài)能級和6P3/2、F=4的激勵能級分裂成與磁量子數(shù)mF=0、±1、±2、±3、±4對應(yīng)的9個能級。
[0088]已知，使堿金屬原子產(chǎn)生EIT現(xiàn)象的共振光對的頻率(頻率差)根據(jù)磁量子數(shù)mF而不同。即，在氣室Iio被施加磁場的狀態(tài)下,在對半導(dǎo)體激光器200射出的兩個光波的頻率差進(jìn)行掃描時，在光檢測器210的輸出中觀測到多個峰值、即多個EIT信號。例如，如圖4(B)所示，在銫原子的情況下，觀測到與磁量子數(shù)mF=0、± 1、±2、±3對應(yīng)的7個EIT信號。在圖4 (B)中，橫軸是掃描的兩個光波的頻率差，縱軸是光檢測器210檢測到的光的強度。如圖4 (B)所示，通常，由于與mF=0對應(yīng)的EIT信號的強度最高，因此，為了產(chǎn)生與mF=0對應(yīng)的EIT信號，對共振光對的頻率差進(jìn)行控制是有效的。
[0089]因此，本實施方式的原子振蕩器I例如控制成，具有磁量子數(shù)mF=0的兩個基態(tài)能級中的任意一個堿金屬原子出現(xiàn)EIT現(xiàn)象。具體而言，通過第2反饋環(huán)路進(jìn)行反饋控制，使得頻率為fQ+fm的光與頻率為fQ-fm的光的頻率差(=2fm)與和堿金屬原子的磁量子數(shù)mf=0的兩個基態(tài)能級之間的能量差Λ E12對應(yīng)的頻率一致。例如，如果堿金屬原子是銫原子，則與AE12對應(yīng)的頻率是9.192631770GHz+Δ Hz ( Δ是由磁場強度的2次函數(shù)表示的頻率)，因此，頻率轉(zhuǎn)換電路290的輸出信號的頻率穩(wěn)定在與4.596315885GHz+Δ/2Ηζ 一致的狀態(tài)。圖5示出半導(dǎo)體激光器200的出射光的頻譜的一例。在圖5中，橫軸是光的頻率，縱軸是光的強度。
[0090][原子振蕩器的頻率溫度特性]
[0091]通常，共振光對的頻率差具有與封入到氣室110的緩沖氣體的種類和數(shù)量對應(yīng)的正的或者負(fù)的斜率的溫度特性。例如，在氣室110中僅僅封入氖(Ne)作為緩沖氣體的情況下，共振光對的頻率差的溫度特性相對于溫度的增大具有正的斜率，在氣室110中僅僅封入氬(Ar )作為緩沖氣體的情況下，共振光對的頻率差的溫度特性相對于溫度的增大具有負(fù)的斜率。由于原子振蕩器I的輸出信號(例如，電壓控制石英振蕩器(VCX0)260的輸出信號)的頻率由共振光對的頻率差決定，因此，如果共振光對的頻率差的溫度特性具有斜率，則原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性也具有相同的斜率。例如，如果以適當(dāng)?shù)谋壤旌夏?Ne)和氬(Ar)而封入到氣室110，則理論上能夠使共振光對的頻率差的溫度特性平坦。但是實際上，由于緩沖氣體的注入量的誤差和構(gòu)成原子振蕩器I的電路部的各元件所具有的溫度特性等，難以使原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性平坦，而是略微具有斜率。
[0092]如上所述，氣室110施加由流過線圈130a、130b的電流(線圈電流)產(chǎn)生的磁場(恒定磁場)和由流過加熱器120a、120b的電流(加熱器電流)產(chǎn)生的磁場(變動磁場)。圖6是示出流過加熱器120a、120b和線圈130a、130b的電流的方向與在氣室110的內(nèi)部產(chǎn)生的磁場的方向之間的關(guān)系的一例的圖。圖6是用與YZ平面平行且包含光路的面剖切圖3 (A)和圖3 (B)的氣室模塊100、且從X軸的正方向觀察到的剖視圖。此外，在圖6中，省略了磁屏蔽150的圖示。
[0093]如圖6所示，在線圈130a中，例如，當(dāng)從+Y方向觀察時，電流按順時針方向流動，因此，在位于氣室Iio的內(nèi)部的光路上的P點(例如，氣室110的內(nèi)部的中心位置)，產(chǎn)生-Y方向的磁場Gl。同樣，在線圈130b中，當(dāng)從+Y方向觀察時，電流按順時針方向流動，因此在P點產(chǎn)生-Y方向的磁場G2。
[0094]在加熱器120a中，例如電流朝_X方向(從電極122a朝電極121a)流動，因此在P點產(chǎn)生-Y方向的磁場G3。另一方面，在加熱器120b中，電流朝+X方向(從電極121b朝電極122b)流動，因此在P點產(chǎn)生-Y方向的磁場G4。
[0095]在該情況下，由流過線圈130a、130b的電流(線圈電流)產(chǎn)生的磁場(恒定磁場)Gl、G2的方向是與由流過加熱器120a、120b的電流(加熱器電流)產(chǎn)生的磁場(變動磁場)G3、G4的方向相同的方向。
[0096]此處，當(dāng)外部溫度在T1?T2的范圍內(nèi)變動的情況下，為了使氣室110幾乎保持恒定溫度，加熱器電流相對于溫度的上升幾乎線性地減少(參照圖7(A))。并且，由于磁場G3、G4相對于加熱器電流的減少幾乎線性地減少，因此磁場G3+G4相對于溫度的上升幾乎線性地減少(參照圖7 (B))。由于即使外部溫度發(fā)生變化，磁場G1、G2也保持恒定，因此，施加于氣室110的內(nèi)部的P點的磁場的合計G1+G2+G3+G4也相對于溫度的上升幾乎線性地減少(參照圖7 (B))。
[0097]另一方面，由于在施加于氣室110的磁場強度變動時,堿金屬原子的發(fā)生塞曼分裂的兩個基態(tài)能級分別發(fā)生變動，因此共振光對的頻率差也會發(fā)生變動。如圖8所示，共振光對的頻率差在磁場強度為O時變得最小(例如，在銫原子的情況下為9.192631770GHz),并相對于磁場強度以2次函數(shù)進(jìn)行變化。在外部溫度在T1?T2的范圍內(nèi)變動的情況下，例如，當(dāng)P點的磁場強度(G1+G2+G3+G4的大小)在H2?H1的范圍內(nèi)變動時，共振光對的頻率差相對于溫度的上升而減少，并在Af2?Af1的范圍內(nèi)變動(參照圖9的曲線A)。此外，例如，在P點的磁場強度在H4?H3的范圍內(nèi)變動時，共振光對的頻率差相對于溫度的上升急劇地減少，并在Af4?Af3的范圍內(nèi)變動(參照圖9的曲線B)。通過變更流過線圈130a、130b的電流的大小而對恒定磁場進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)⒋艌鰪姸鹊淖儎臃秶?H2?H1和H4?H3)設(shè)定在期望的范圍內(nèi)。此外，通過變更流過線圈130a、130b的電流的大小和方向，當(dāng)外部溫度在T1?T2的范圍內(nèi)變動的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)相對于溫度的上升而增大且在Λ ?Λ f2的范圍內(nèi)或在Af3?Af4的范圍內(nèi)變動的溫度特性(參照圖9的曲線C、D)?？傊ㄟ^對流過線圈130a、130b的電流的大小和方向進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)舱窆鈱Φ念l率差的溫度特性的斜率進(jìn)行任意的調(diào)整。
[0098]此外，通過對線圈130a和130b的位置和形狀(卷繞數(shù)和直徑等)進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)α鬟^線圈130a和130b的電流產(chǎn)生的磁場強度進(jìn)行調(diào)整。因此，能夠?qū)舱窆鈱Φ念l率差的溫度特性的斜率進(jìn)行調(diào)整。
[0099]因此，在本實施方式的原子振蕩器I中，對流過線圈130a、130b的電流的大小和方向、線圈130a、130b的位置和形狀進(jìn)行調(diào)整，使得因磁場強度變動產(chǎn)生的共振光對的頻率差的溫度特性的斜率變得與由于緩沖氣體的注入量和電路元件的溫度特性等而產(chǎn)生的共振光對的頻率差的溫度特性的斜率相反且程度相同。其結(jié)果是，本實施方式的原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性更接近平坦。
[0100]此外，雖然不能對加熱器電流進(jìn)行任意的調(diào)整，但是能夠變更其方向。因此，可以通過變更加熱器電流的方向來變更共振光對的頻率差的溫度特性的斜率的極性。
[0101][原子振蕩器的制造方法]
[0102]圖10是示出本實施方式的原子振蕩器I的制造方法的一例的流程圖。
[0103]首先，根據(jù)設(shè)計信息，利用氣室110、加熱器120a、120b、線圈130a、130b、溫度傳感器140和磁屏蔽150，組裝氣室模塊100 (SlO)0
[0104]接下來，根據(jù)設(shè)計信息，利用半導(dǎo)體激光器200、光檢測器210、電路部的IC和在步驟SlO中組裝出的氣室模塊100，組裝原子振蕩器I (S20)。
[0105]接下來，將流過線圈130a、130b的電流設(shè)定為初始值，測定原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性(S30)。例如，在容許的外部溫度范圍是T1?T2的情況下，將原子振蕩器I的周邊溫度設(shè)定為從T1到T2之間的多個溫度，測定每個溫度下的原子振蕩器I的輸出頻率。描繪該測定結(jié)果，例如，能夠利用最小二乘擬合等方法進(jìn)行近似計算來得到原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性(例如，圖11 (A)所示的頻率溫度特性)的信息。此外，該頻率溫度特性是將由緩沖氣體的注入量和電路元件的溫度特性等引起的頻率溫度特性(由磁場強度的變動以外引起的頻率溫度特性)加上由施加于氣室110的磁場強度的變動引起的頻率溫度特性而得到的。[0106]當(dāng)在步驟S30中測定的頻率溫度特性的頻率變動幅度(容許溫度范圍內(nèi)的頻率的最大值與最小值之差)大于目標(biāo)值的情況下(S40:是)，利用磁場強度與共振光對的頻率差之間的對應(yīng)關(guān)系的信息，計算流過線圈130a、130b的電流值和方向(S50)，使得原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性接近平坦。磁場強度與共振光對的頻率差之間的對應(yīng)關(guān)系的信息，例如是圖8所示這樣的信息，根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系的信息和對線圈130a、130b進(jìn)行設(shè)定時的電流值和方向的信息以及加熱器電流的變動幅度的信息，能夠得到由磁場強度的變動引起的共振光對的頻率差的溫度特性的信息。將該共振光對的頻率差的溫度特性的信息轉(zhuǎn)換為原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性(例如，圖11 (B)所示的頻率溫度特性)的信息，并將其從在步驟S30中得到的頻率溫度特性(例如，圖11 (A)所示的頻率溫度特性)減去，由此能夠得到由磁場強度的變動以外所引起的頻率溫度特性(例如，圖11 (C)所示的頻率溫度特性)的信息。進(jìn)而，為了利用磁場強度與共振光對的頻率差之間的對應(yīng)關(guān)系的信息，對由磁場強度的變動以外引起的頻率溫度特性(例如，圖11 (C)所示的頻率溫度特性)進(jìn)行校正，實現(xiàn)因磁場強度的變動引起的頻率溫度特性(例如，圖11 (D)所示的頻率溫度特性)，通過計算求出流過線圈130a、130b的電流值和方向。
[0107]接下來,根據(jù)步驟S50的計算值,設(shè)定流過線圈130a、130b的電流值和方向，測定原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性(S60)。
[0108]并且，最后，當(dāng)在步驟S30或者S60中測定的頻率溫度特性的頻率變動幅度為目標(biāo)值以下(即，頻率溫度特性接近平坦)的情況下(S40:否)，將流過線圈130a、130b的電流值和方向的設(shè)定信息存儲在存儲器330 (存儲部)中(S70)。因此，存儲在存儲器330 (存儲部)中的流過線圈130a、130b的電流的值和方向的設(shè)定信息能夠作為用于使頻率溫度特性接近平坦的信息來使用。
[0109]此外，在圖10的流程圖中，可以對流過線圈130a、130b的電流值和方向進(jìn)行調(diào)整，也可以對線圈130a、130b的位置和形狀進(jìn)行調(diào)整。
[0110]如以上所說明的那樣，根據(jù)第I實施方式，對流過線圈130a、130b的電流值和方向或者線圈130a、130b的位置和形狀進(jìn)行調(diào)整，使由流過加熱器120a、120b的電流的變動(磁場強度的變動)引起的原子振蕩器I的頻率溫度特性的斜率與因氣室110和電路部的溫度特性引起的原子振蕩器I的頻率溫度特性的斜率相反，由此能夠使原子振蕩器I的綜合的頻率溫度特性平坦化。
[0111]1-2.第2實施方式
[0112][原子振蕩器的功能結(jié)構(gòu)]
[0113]圖12是第2實施方式的原子振蕩器的功能框圖。在圖12中，對于與圖1相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的標(biāo)號。此外，本實施方式的原子振蕩器構(gòu)成為可以適當(dāng)?shù)厥÷曰蛘咦兏鼒D12的構(gòu)成要素(各部分)的一部分，也可以附加其它構(gòu)成要素。
[0114]如圖12所示，在第2實施方式的原子振蕩器I中，針對第I實施方式的原子振蕩器I，在原子室模塊10中追加第2磁場產(chǎn)生部16。
[0115]第2磁場產(chǎn)生部16通過使流過發(fā)熱部12的電流的至少一部分流動，使原子室11的內(nèi)部產(chǎn)生磁場。這樣的第2磁場產(chǎn)生部16例如能夠由卷繞了發(fā)熱部12的供電線的一部分的線圈來實現(xiàn)。通過選擇線圈的位置、形狀(線圈的卷繞數(shù)和直徑等)以及流過線圈的電流的方向(或者，線圈卷繞方向)，能夠?qū)⒂删€圈產(chǎn)生的磁場的方向和強度調(diào)整為期望的狀態(tài)。
[0116]由于第2實施方式的原子振蕩器I的其它功能結(jié)構(gòu)與第I實施方式相同，因此省略其說明。
[0117][原子振蕩器的具體結(jié)構(gòu)]
[0118]圖13是示出第2實施方式的原子振蕩器I的具體結(jié)構(gòu)例的圖。在圖13中，對于與圖2相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的標(biāo)號。此外，本實施方式的原子振蕩器構(gòu)成為可以適當(dāng)?shù)厥÷曰蛘咦兏鼒D13的構(gòu)成要素(各部)的一部分，也可以附加其它構(gòu)成要素。
[0119]如圖13所示，在第2實施方式的原子振蕩器I中，針對第I實施方式的原子振蕩器1，在氣室模塊100中追加了兩個線圈160a和160b。圖14 (A)和圖14 (B)示出本實施方式中的氣室模塊100的結(jié)構(gòu)的一例。圖14 (A)是氣室模塊100的立體圖，圖14 (B)是氣室模塊100的側(cè)視圖。在圖14 (A)和圖14 (B)中，為了便于說明，同時記載了垂直的3個軸(X軸、Y軸、Z軸)，圖14 (B)是從X軸的正方向觀察到的氣室模塊100的側(cè)視圖。
[0120]氣室110、加熱器120a、120b和溫度傳感器140的結(jié)構(gòu)和配置與第I實施方式相同，其說明被省略。
[0121]兩個線圈160a、160b配置為與兩個面113、114分別相對，兩個面113、114與氣室110的入射面111和出射面112這兩者垂直(與Y軸垂直)。線圈160a的一端與加熱器120a的電極122a連接。此外，線圈160b的一端與加熱器120a的電極121a連接。并且，通過圖13的加熱器電流控制電路310的控制，使得與溫度傳感器140的輸出信號對應(yīng)的大小的電流在流過線圈160a后，從電極122a到電極121a流過加熱器120a，并進(jìn)一步流過線圈160b。這兩個線圈160a、160b與圖12的第2磁場產(chǎn)生部16相對應(yīng)，通過流過這兩個線圈160a、160b的電流,使得氣室110的內(nèi)部產(chǎn)生與加熱器電流的方向和大小對應(yīng)的磁場。由于加熱器電流根據(jù)外部溫度的變動而變動，因此線圈160a、160b產(chǎn)生的磁場在與外部溫度的變動范圍對應(yīng)的范圍內(nèi)變動。
[0122]此外，在本實施方式中，使流過加熱器120a的電流全部流過線圈160a、160b，但也可以構(gòu)成為使流過加熱器120a的電流中的僅僅一部分發(fā)生分流而流過線圈160a、160b。
[0123]此外，在本實施方式中，線圈160a、160b沒有與加熱器120b電連接，而是在加熱器120b中，在從電極122b朝電極121b的方向或者其反方向，從加熱器電流控制電路310直接提供與溫度傳感器140的輸出信號對應(yīng)的大小的電流。其中，加熱器120b也可以與線圈160a、160b中的至少一個電連接。
[0124]兩個線圈130a、130b配置為與線圈160a、160b分別相對。這兩個線圈130a、130b與圖12的第I磁場產(chǎn)生部13相對應(yīng)，在氣室110內(nèi)部的各位置產(chǎn)生與流過這兩個線圈130a、130b的電流的方向和大小對應(yīng)的恒定的磁場(恒定磁場)。但是，在氣室110的內(nèi)部的各位置還產(chǎn)生與因外部溫度而變動的加熱器電流對應(yīng)的磁場，因此氣室110的內(nèi)部的各位置的磁場在與外部溫度的變動范圍對應(yīng)的范圍內(nèi)變動。
[0125]由于第2實施方式的原子振蕩器I的其它具體結(jié)構(gòu)與第I實施方式相同，因此省略其說明。
[0126][原子振蕩器的頻率溫度特性]
[0127]圖15是示出流過加熱器120a、120b、線圈130a、130b和線圈160a、160b的電流的
方向與在氣室110的內(nèi)部產(chǎn)生的磁場的方向之間的關(guān)系的一例的圖。圖15是用與YZ平面平行且包含光路的面剖切圖14 (A)和圖14 (B)的氣室模塊100、且從X軸的正方向觀察到的剖視圖。此外，在圖15中，省略了磁屏蔽150的圖示。
[0128]如圖15所示，在線圈130a中，例如，當(dāng)從+Y方向觀察時，電流按順時針流動，因此在位于氣室Iio的內(nèi)部的光路上的P點(例如，氣室110的內(nèi)部的中心位置)產(chǎn)生-Y方向的磁場G1。同樣，在線圈130b中，當(dāng)從+Y方向觀察時，電流也按順時針流動，因此在P點產(chǎn)生-Y方向的磁場G2。
[0129]在加熱器120a中，例如，電流朝-X方向(從電極122a朝電極12Ia)流動，因此，在P點產(chǎn)生-Y方向的磁場G3。另一方面，在加熱器120b中，電流朝+X方向(從電極121b朝電極122b)流動，因此在P點產(chǎn)生-Y方向的磁場G4。
[0130]在線圈160a中，例如，當(dāng)從+Y方向觀察時，電流按順時針流動，因此在P點產(chǎn)生-Y方向的磁場G5。同樣，在線圈160b中，當(dāng)從+Y方向觀察時，電流也按順時針流動，因此在P點產(chǎn)生-Y方向的磁場G6。
[0131]在該情況下，由流過線圈130a、130b的電流產(chǎn)生的磁場(恒定磁場)Gl、G2的方向與由流過加熱器120a、120b的電流(加熱器電流)產(chǎn)生的磁場(變動磁場)G3、G4的方向和由流過線圈160a、160b的電流產(chǎn)生的磁場(變動磁場)G5、G6的方向是相同的方向。
[0132]此處，磁場Gl、G2即使外部溫度變化也保持恒定，但是磁場G3、G4、G5、G6相對于溫度的上升幾乎線性地減少，因此施加于氣室110的內(nèi)部的P點的磁場的合計G1+G2+G3+G4+G5+G6也相對于溫度的上升幾乎線性地減少。
[0133]并且，當(dāng)外部溫度在T1?T2的范圍內(nèi)變動的情況下，如圖16所示，例如，P點的磁場強度(G1+G2+G3+G4+G5+G6的大小)在H5?H1的范圍內(nèi)變動，共振光對的頻率差在Λ f5?Δ 的范圍內(nèi)變動(參照圖17的曲線A’)。此外，例如，P點的磁場強度在H6?H3的范圍內(nèi)變動，共振光對的頻率差在Af6?Af3的范圍內(nèi)變動(參照圖17的曲線B’)。此外，通過變更流過線圈130a、130b的電流的大小和方向，能夠在外部溫度在T1?T2的范圍內(nèi)變動的情況下，實現(xiàn)相對于溫度的上升而增大且在Af1?Af5的范圍或在Af3?Af6的范圍內(nèi)變動的溫度特性(參照圖17的曲線C’、D ’)。此處，由于P點的磁場強度的變動范圍與第I實施方式相比，擴大了 G5+G6的變動量，因此圖17的曲線六’、8’、(:’、0’的斜率的絕對值分別大于圖9的曲線A、B、C、D的斜率的絕對值?？傊c沒有線圈160a、160b的情況(第I實施方式)相比，通過設(shè)置線圈160a、160b，共振光對的頻率差的溫度特性的斜率變得更加陡峭。
[0134]此外，如果變更為將線圈160a與加熱器120a的電極121a連接、并且將線圈160b與加熱器120a的電極122a連接，或者變更為將線圈160a、160b與圖14 (A)和圖14 (B)反方向地卷繞，則P點的磁場G5、G6的方向與磁場G3、G4相反，因此,與第I實施方式相比，能夠使P點的磁場強度的變動范圍縮小G5+G6的變動量。即，與沒有線圈160a、160b的情況(第I實施方式)相比，通過設(shè)置線圈160a、160b，能夠使共振光對的頻率差的溫度特性的斜率更加平緩。
[0135]此外，通過對線圈160a和160b的位置和形狀(卷繞數(shù)和直徑等)進(jìn)行調(diào)整，能夠?qū)τ闪鬟^線圈160a和160b的加熱器電流產(chǎn)生的磁場的變動量進(jìn)行調(diào)整。例如，在使電流朝圖15的方向流動的情況下,在將線圈160a、160b卷繞5圈的情況下和卷繞10圈的情況下，能夠使后者的磁場的變動范圍更大(使共振光對的頻率差的溫度特性的斜率更加陡峭)。[0136]因此，本實施方式的原子振蕩器I對流過線圈130a、130b的電流的大小和方向、線圈130a、130b的位置和形狀進(jìn)行調(diào)整，并且對流過線圈160a、160b的電流的大小和方向、線圈160a、160b的位置和形狀進(jìn)行調(diào)整，使得由磁場強度的變動引起的共振光對的頻率差的溫度特性的斜率變得與因緩沖氣體的注入量和電路元件的溫度特性等而產(chǎn)生共振光對的頻率差的溫度特性的斜率相反并且程度相同。其結(jié)果是，本實施方式的原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性更接近平坦。
[0137][原子振蕩器的制造方法]
[0138]圖18是示出本實施方式的原子振蕩器I的制造方法的一例的流程圖。
[0139]首先，根據(jù)設(shè)計信息，利用氣室110、加熱器120a、120b、線圈130a、130b (第I線圈)、線圈160a、160b (第2線圈)、溫度傳感器140和磁屏蔽150，組裝氣室模塊100(S100)。
[0140]接下來，根據(jù)設(shè)計信息，利用半導(dǎo)體激光器200、光檢測器210、電路部的IC和在步驟SlOO中組裝出的氣室模塊100，組裝原子振蕩器I (S110)。
[0141]接下來,將流過線圈130a、130b (第I線圈)的電流設(shè)定為初始值，測定原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性(S120)。
[0142]當(dāng)在步驟S120中測定的頻率溫度特性的頻率變動幅度(容許溫度范圍內(nèi)的頻率的最大值與最小值之差)大于目標(biāo)值的情況下(S130:是)，利用磁場強度與共振光對的頻率差之間的對應(yīng)關(guān)系的信息，計算用于使原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性接近平坦的、流過線圈130a、130b (第I線圈)的電流值和方向、線圈160a、160b (第2線圈)的位置和形狀(卷繞數(shù)和直徑等)(S140)。
[0143]接下來,根據(jù)步驟S140的計算值,設(shè)定流過線圈130a、130b (第I線圈)的電流值和方向，變更線圈160a、160b (第2線圈)的位置和形狀，測定原子振蕩器I的輸出信號的頻率溫度特性(S150)。
[0144]然后，當(dāng)在步驟S120或者S150中測定的頻率溫度特性的頻率變動幅度為目標(biāo)值以下的情況下(S130:否),最后,將流過線圈130a、130b (第I線圈)的電流值和方向的設(shè)定信息存儲在存儲器330中(S160)。
[0145]此外，在圖18的流程圖中，對流過線圈130a、130b (第I線圈)的電流值和方向進(jìn)行了調(diào)整，但也可以對線圈130a、130b (第I線圈)的位置和形狀進(jìn)行調(diào)整。此外，在圖18的流程圖中，對線圈160a、160b (第2線圈)的位置和形狀(卷繞數(shù)和直徑等)進(jìn)行了調(diào)整，但也可以對流過線圈160a、160b (第2線圈)的電流值進(jìn)行調(diào)整。
[0146]此外，在圖18的流程圖中，對線圈130a、130b (第I線圈)和線圈160a、160b (第2線圈)這兩方進(jìn)行了調(diào)整，但也可以僅僅對任意一方進(jìn)行調(diào)整。
[0147]如以上說明的那樣，根據(jù)第2實施方式，通過設(shè)置線圈160a、160b,能夠增大/減小由流過加熱器120a、120b的電流的變動(磁場強度的變動)引起的原子振蕩器I的頻率溫度特性的斜率，因此，在僅通過線圈130a、130b的調(diào)整難以使原子振蕩器I的頻率溫度特性平坦化的情況下，也能夠更有效地進(jìn)行平坦化。
[0148]2.電子設(shè)備
[0149]圖19是本實施方式的電子設(shè)備的功能框圖。本實施方式的電子設(shè)備400構(gòu)成為包含時鐘生成部 410、MPU (Micro Processing Unit:微處理單兀)420、操作部 430、R0M (ReadOnly Memory:只讀存儲器)440、RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器)450、通信部460、顯不部470和聲音輸出部480。此外,本實施方式的電子設(shè)備構(gòu)成為可以省略或者變更圖19的構(gòu)成要素(各部)的一部分，或附加其它構(gòu)成要素。
[0150]時鐘生成部410將原子振蕩器412的振蕩信號作為基礎(chǔ)振蕩時鐘，生成各種時鐘信號。原子振蕩器412例如是上述實施方式的原子振蕩器I。
[0151 ] MPU420根據(jù)存儲在R0M440等中的程序，利用時鐘生成部410生成的各種時鐘信號進(jìn)行各種計算處理和控制處理。具體而言，MPU420進(jìn)行與來自操作部430的操作信號對應(yīng)的各種處理、為了與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信對通信部460進(jìn)行控制的處理、發(fā)送用于使顯示部470顯不各種信息的顯不信號的處理、使聲音輸出部480輸出各種聲音的處理等。
[0152]操作部430是由操作鍵或按鈕開關(guān)等構(gòu)成的輸入裝置，用于將與用戶的操作對應(yīng)的操作信號輸出到MPU420。
[0153]R0M440存儲用于MPU420進(jìn)行各種計算處理和控制處理的程序和數(shù)據(jù)等。
[0154]RAM450作為MPU420的工作區(qū)域來使用，暫時存儲根據(jù)從R0M440讀出的程序和數(shù)據(jù)、從操作部430輸入的數(shù)據(jù)以及MPU420根據(jù)各種程序執(zhí)行的運算結(jié)果等。
[0155]通信部460進(jìn)行用于建立MPU420與外部裝置之間的數(shù)據(jù)通信的各種控制。
[0156]顯示部470是由LOXLiquid Crystal Display:液晶顯示器)等構(gòu)成的顯示裝置，根據(jù)從MPU420輸入的顯示信號顯示各種信息。
[0157]聲音輸出部480是揚聲器等輸出聲音的裝置。
[0158]通過安裝本實施方式的原子振蕩器I作為原子振蕩器412，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性更高的電子設(shè)備。
[0159]作為本實施方式的電子設(shè)備的一例，圖20示出搭載有原子振蕩器的電子設(shè)備(便攜終端)的示意圖。在圖20中，便攜終端500 (包含PHS、智能手機)(電子設(shè)備400的一例)具有多個操作按鈕502 (操作部430的一例)、接聽口 504和送話口 506，并在操作按鈕502與接聽口 504之間配置有顯示部508 (顯示部470的一例)。最近，這樣的便攜終端500還具有GPS功能。因此，在便攜終端500中內(nèi)置有本實施方式的原子振蕩器作為GPS電路的時鐘源。
[0160]作為本實施方式的電子設(shè)備、還可以考慮其它各種電子設(shè)備，例如，可以列舉出個人計算機(例如移動型個人計算機、筆記本型個人計算機、平板型個人計算機)、移動電話等移動體終端、數(shù)字靜態(tài)照相機、噴射式噴出裝置(例如、噴墨打印機)、路由器或交換機等存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、局域網(wǎng)設(shè)備、電視、攝像機、錄像機、汽車導(dǎo)航裝置、呼叫器、電子記事本(附帶通信功能)、電子詞典、計算器、電子游戲設(shè)備、游戲用控制器、文字處理器、工作站、可視電話、防犯用電視監(jiān)視器、電子望遠(yuǎn)鏡、POS終端、醫(yī)療設(shè)備(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電圖測量裝置、超聲波診斷裝置、電子內(nèi)窺鏡)、魚群探測機、各種測量設(shè)備、儀器儀表(例如、車輛、飛機、船舶的儀器儀表)、飛行模擬器、頭戴式顯示器、運動軌跡器、運動跟蹤器、運動控制器、PDR (步行者位置方位計測)等。
[0161]3.變形例
[0162]本發(fā)明不限于本實施方式，可以在本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)實施各種變形。
[0163][變形例I]
[0164]在本實施方式的原子振蕩器中，可以變形為:通過第I反饋環(huán)路進(jìn)行控制，使得對于與封入到氣室110中的堿金屬原子的激勵能級和一個基態(tài)能級之間的能量差對應(yīng)的波長λ I (頻率為4)以及與激勵能級和另一個基態(tài)能級之間的能量差對應(yīng)的波長λ2 (頻率為f2)而言，半導(dǎo)體激光器200的出射光的中心波長λ0 (中心頻率為&)與X1或者入2幾乎一致(中心頻率&與或者f2幾乎一致)，并且，通過第2反饋環(huán)路，由頻率轉(zhuǎn)換電路290將調(diào)制電路270的輸出信號轉(zhuǎn)換為頻率等于與AE12對應(yīng)的頻率的信號。
[0165]圖21 (A)是示出中心波長λ ^與λ 2 —致的情況下的半導(dǎo)體激光器200的出射光的頻譜的概略圖，圖21(B)是示出中心波長λ ^與λ i —致的情況下的半導(dǎo)體激光器200的出射光的頻譜的概略圖。在圖21 (A)和圖21 (B)中，橫軸是光的頻率，縱軸是光的強度。在圖21 (A)的情況下，由于頻率為的光與頻率為&的光的頻率差fm等于與AE12對應(yīng)的頻率，并且，f0+fm與幾乎相等，并且，f0與f2幾乎相等，因此，頻率為fo+fm的光和頻率為&的光成為使封入到氣室110中的堿金屬原子產(chǎn)生EIT現(xiàn)象的共振光對。另一方面，在圖21 (B)的情況下，由于頻率為&的光與頻率為fd的光的頻率差fm與和AE12對應(yīng)的頻率幾乎相等，并且，f0與幾乎相等，并且，f0-fm與f2幾乎相等，因此，頻率為&的光和頻率為的光成為使封入到氣室110中的堿金屬原子產(chǎn)生EIT現(xiàn)象的共振光對。
[0166][變形例2]
[0167]本實施方式的原子振蕩器可以變形為使用電光調(diào)制器(EOM:Electro-0pticModulator)的結(jié)構(gòu)。即，半導(dǎo)體激光器200與基于頻率轉(zhuǎn)換電路290的輸出信號(調(diào)制信號)的調(diào)制無關(guān)地產(chǎn)生與設(shè)定的偏置電流對應(yīng)的單一頻率&的光。該頻率為f。的光入射到電光調(diào)制器(EOM)中，通過頻率轉(zhuǎn)換電路290的輸出信號(調(diào)制信號)進(jìn)行調(diào)制。其結(jié)果是，能夠產(chǎn)生具有與圖5相同的頻譜的光。并且，將該電光調(diào)制器(EOM)產(chǎn)生的光照射于氣室110。在該原子振蕩器中，基于半導(dǎo)體激光器200和電光調(diào)制器(EOM)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于圖1或者圖12的光產(chǎn)生部20。
[0168]此外，也可以使用聲光調(diào)制器(Α0Μ:Acousto_0ptic Modulator)來替代電光調(diào)制器(EOM)。
[0169]4.應(yīng)用例
[0170]本實施方式或者變形例的原子振蕩器的結(jié)構(gòu)能夠應(yīng)用于利用共振光使原子產(chǎn)生量子干涉狀態(tài)的各種量子干涉裝置。
[0171][應(yīng)用例1]
[0172]例如，在本實施方式或者變形例的原子振蕩器中，通過去掉磁屏蔽150，使電壓控制石英振蕩器(VCXO) 260的振蕩頻率隨氣室模塊100的周邊磁場的變化而變化。因此，通過在氣室模塊100的附近配置磁測定對象物，能夠?qū)崿F(xiàn)磁傳感器(量子干涉裝置的一例)。
[0173][應(yīng)用例2]
[0174]此外，例如，通過與本實施方式或者變形例的原子振蕩器相同的結(jié)構(gòu)，能夠形成極其穩(wěn)定的金屬原子的量子干涉狀態(tài)(量子相干性狀態(tài))，因此，通過取出入射到氣室110的共振光對，能夠?qū)崿F(xiàn)用于量子計算機、量子存儲器、量子密碼系統(tǒng)等量子信息設(shè)備的光源(量子干涉裝置的一例)。
[0175]上述的實施方式和變形例僅是一例，并非限定于此。例如，可以適當(dāng)組合各實施方式和各變形例。
[0176]本發(fā)明包含與在實施方式中說明的結(jié)構(gòu)實質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)(例如，功能、方法和結(jié)果相同的結(jié)構(gòu)，或者目的和效果相同的結(jié)構(gòu))。此外，本發(fā)明包含替換掉在實施方式中說明的結(jié)構(gòu)中的非本質(zhì)性部分而得到的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明包含在能夠起到與實施方式中說明的結(jié)構(gòu)相同作用效果的結(jié)構(gòu)或者達(dá)到相同目的的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明包含在實施方式中說明的結(jié)構(gòu)中附加公知技術(shù)而得到的結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種量子干涉裝置的制造方法，該量子干涉裝置包含:封入有原子的原子室；光產(chǎn)生部，其產(chǎn)生包含共振光對的光并將該光照射于所述原子室；光檢測部，其檢測透過所述原子室的光；控制部，其根據(jù)所述光檢測部的檢測信號控制所述共振光對的頻率；加熱所述原子室的發(fā)熱部；以及第I磁場產(chǎn)生部，其使所述原子室的內(nèi)部產(chǎn)生磁場，其特征在于，該量子干涉裝置的制造方法包含: 組裝所述量子干涉裝置的組裝工序，所述量子干涉裝置包含所述原子室、所述光產(chǎn)生部、所述光檢測部、所述控制部、所述發(fā)熱部和所述第I磁場產(chǎn)生部；以及 調(diào)整工序，對流過所述第I磁場產(chǎn)生部的電流、所述第I磁場產(chǎn)生部的位置和形狀中的至少一項進(jìn)行調(diào)整，使得所述量子干涉裝置的頻率溫度特性接近平坦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子干涉裝置的制造方法，其特征在于， 所述量子干涉裝置的制造方法還包含測定工序，測定在所述組裝工序中組裝出的所述量子干涉裝置的頻率溫度特性， 在所述調(diào)整工序中，根據(jù)所述測定工序的測定結(jié)果以及能夠確定所述第I磁場產(chǎn)生部產(chǎn)生的磁場與所述共振光對的頻率之間的對應(yīng)關(guān)系的信息，計算流過所述第I磁場產(chǎn)生部的電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的量子干涉裝置的制造方法，其特征在于， 所述量子干涉裝置具有第2磁場產(chǎn)生部，該第2磁場產(chǎn)生部利用流過所述發(fā)熱部的電流使所述原子室的內(nèi)部產(chǎn)生磁場， 在所述組裝工序中，將所述原子室、所述光產(chǎn)生部、所述光檢測部、所述控制部、所述發(fā)熱部、所述第I磁場產(chǎn)生部和所述第2磁場產(chǎn)生部分別配置在期望的位置，來組裝所述量子干涉裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的量子干涉裝置的制造方法，其特征在于， 在所述調(diào)整工序中，對流過所述第2磁場產(chǎn)生部的電流、所述第2磁場產(chǎn)生部的位置和形狀中的至少一項進(jìn)行調(diào)整，使得所述量子干涉裝置的頻率溫度特性接近平坦。
5.一種量子干涉裝置，其利用共振光對使原子產(chǎn)生量子干涉狀態(tài)，其特征在于，該量子干涉裝置具有: 封入有所述原子的原子室； 光產(chǎn)生部，其產(chǎn)生包含所述共振光對的光并將該光照射于所述原子室； 光檢測部，其檢測透過所述原子室的光； 控制部，其根據(jù)所述光檢測部的檢測信號控制所述共振光對的頻率； 加熱所述原子室的發(fā)熱部； 第I磁場產(chǎn)生部，其使所述原子室的內(nèi)部產(chǎn)生磁場；以及 存儲部，其存儲流過所述第I磁場產(chǎn)生部的電流的值和方向的設(shè)定信息，使得頻率溫度特性接近平坦。
6.—種電子設(shè)備,其特征在于， 該電子設(shè)備具有權(quán)利要求5所述的量子干涉裝置。
7.一種原子室模塊，其特征在于，該原子室模塊具有: 封入有原子的原子室； 加熱所述原子室的發(fā)熱部；以及第I磁場產(chǎn)生部，其使所述原子室的內(nèi)部產(chǎn)生磁場， 流過所述第I磁場產(chǎn)生部的電流、所述第I磁場產(chǎn)生部的位置和形狀中的至少一項被調(diào)整為，使 所述原子產(chǎn)生量子干涉狀態(tài)的共振光對的頻率溫度特性接近平坦。
【文檔編號】H03L7/26GK103684448SQ201310391017
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】珎道幸治 申請人:精工愛普生株式會社