[发明专利]量子干涉装置、原子振荡器、电子设备

说明书

提供量子干涉装置、原子振荡器、电子设备。小型且具有优异的振荡特性。本发明的量子干涉装置的特征在于具有：密封有碱金属原子的原子室、射出激励所述原子室内的所述碱金属原子的光的光源、检测透过所述原子室的所述光的光检测部、以及配置在所述光源与所述原子室之间并扩大从所述光源射出的所述光的辐射角的光学元件。

技术领域

本发明涉及量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体。

背景技术

一直以来，公知例如基于铷、铯等碱金属的原子的能量转变来进行振荡的振荡器(例如参照非专利文献1)。

非专利文献1的振荡器具有：密封气体状的碱金属的室、射出激励室内的铯的光的VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser：垂直腔表面发射激光器)、检测透过室的光的光电二极管以及配置在VCSEL与室之间的隔离件。此外，在非专利文献1的振荡器中，VCSEL、隔离件、室、光电二极管依次排成一列。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1：Proceedings of the 39th Annual Precise Time and TimeInterval Meeting(2007)/The Chip-Scale Atomic Clock-Prototype Evaluation

发明内容

此处，在上述那样的振荡器中，为了提高振荡特性，必须在某种程度上增大射入室内的光的直径(宽度)。

但是，在非专利文献1的振荡器中，由于使光以VCSEL的辐射角射入室内，因此，为了使光径大的光射入室内，VCSEL与室之间的距离增大。因此，存在不能使振荡器小型化的问题。

本发明的目的在于提供小型且具有优异的振荡特性的量子干涉装置以及原子振荡器，并且提供具有该量子干涉装置的可靠性优异的电子设备以及移动体。

用于解决课题的手段

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够通过以下的本发明来实现。

本发明的量子干涉装置的特征在于，其具有：原子室，其密封有碱金属原子；光源，其射出激励所述原子室内的所述碱金属原子的光；光检测部，其检测透过所述原子室的所述光；以及光学元件，其配置在所述光源与所述原子室之间，扩大从所述光源射出的所述光的辐射角。

根据这样的量子干涉装置，即使使光源与原子室之间的距离比以往短，也能够使光径大的光射入原子室内，并能够增大碱金属与从光源射出的光相互作用的区域。因此，即使光源与原子室之间的距离缩短，也能够提高光检测部中检测的例如EIT信号的强度，从而能够使量子干涉装置的短期频率特性提高。因此，根据本发明的量子干涉装置，能够实现小型化且发挥优异的振荡特性。

本发明的量子干涉装置中优选为：具有遮光部件，所述遮光部件设在所述光学元件与所述原子室之间，对通过所述光学元件扩大了所述辐射角后的所述光的一部分进行遮光。

由此，例如对作为光的一部分的光的强度低的外周部进行遮光，能够使能量密度的变化小的光射入原子室内。因此，例如通过斯塔克位移，能够缓和EIT信号的线宽增大或EIT信号的形状变为非对称的情况。其结果是能够使振荡特性进一步提高。

本发明的量子干涉装置中优选为：具有设在所述原子室与所述光学元件之间的1/4波长板。

由此，能够增大从光检测部输出的例如EIT信号。其结果是，能够使振荡特性进一步提高。此外，通过在原子室与光学元件之间设置1/4波长板，即使需要在原子室与光学元件之间设置空间，也能够有效利用该空间。

本发明的量子干涉装置中优选为：具有支承所述光源的支承部，所述光源设置在所述支承部与所述光学元件之间。