[发明专利]量子干涉装置、原子振荡器和电子设备

说明书

提供量子干涉装置、原子振荡器和电子设备，该量子干涉装置具有：原子室，其封入有碱金属；光源部，其射出对所述碱金属进行激励的光；光源温度调节部，其对所述光源部的温度进行调节；受光部，其接收透过了所述原子室的光，输出与接收到的光的强度对应的输出信号；检测部，其根据所述受光部的输出信号，输出与透过所述原子室的所述光的量随时间的变化对应的输出信号；以及光源温度控制部，其根据所述检测部的输出信号，对所述光源温度调节部的驱动进行控制。

技术领域

本发明涉及量子干涉装置、原子振荡器和电子设备。

背景技术

作为具有较高的长期频率稳定度的振荡器，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(例如，参照美国专利第6320472号说明书)。

例如，美国专利第6320472号说明书所记载的原子振荡器具有封入有气态的碱金属的室(原子室)、射出对室进行照射的光的半导体激光元件、以及对透过了室的光进行检测的光检测器，原子振荡器根据光检测器的检测结果来控制半导体激光器的驱动。

在美国专利第6320472号说明书所记载的原子振荡器中，例如当由于随时间的变化，碱金属被室的内壁吸收而使室内的碱金属的密度下降或半导体激光元件劣化而使半导体激光元件的输出下降时，与此相伴，光检测器所检测的信号强度下降，其结果存在使频率精度恶化的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够提高长期频率稳定度的量子干涉装置，并且，提供具有该量子干涉装置的原子振荡器等。

上述目的的至少一部分通过下述的本应用例来实现。

本应用例的量子干涉装置具有：原子室，其封入有碱金属；光源部，其射出对所述碱金属进行激励的光；光源温度调节部，其对所述光源部的温度进行调节；受光部，其接收透过了所述原子室的光，输出与该接收到的光的强度对应的信号；检测部，其根据所述受光部的输出信号，输出与透过所述原子室的所述光的量随时间的变化对应的信号；以及光源温度控制部，其根据所述检测部的输出信号，对所述光源温度调节部的驱动进行控制。

根据这样的量子干涉装置，由于根据与透过原子室的光的量随时间的变化对应的信号，对光源温度调节部的驱动进行控制，所以即使原子室内的碱金属的密度和光源部的光量中的至少一方随时间经过而下降，也能够减小受光部的输出信号随时间经过的下降。因此，能够使用受光部的输出信号来长期地发挥高精度的频率特性。因此，能够提高量子干涉装置的长期频率稳定度。

在本应用例的量子干涉装置中，优选的是，所述检测部具有输入所述受光部的输出信号的自动增益控制电路，输出与所述自动增益控制电路的放大率对应的信号。

由此，能够通过比较简单的结构来实现检测部。

在本应用例的量子干涉装置中，优选的是，具有：室温度调节部，其对所述原子室的温度进行调节；以及室温度控制部，其根据所述检测部的输出信号，对所述室温度调节部的驱动进行控制。

由此，即使原子室内的碱金属的密度随时间经过而下降，也能够可靠地减小受光部的输出信号随时间经过的下降。

在本应用例的量子干涉装置中，优选的是，具有：信号生成部，其根据所述受光部的输出信号，生成与所述碱金属的原子所具有的两个基态能级间的跃迁频率对应的微波信号；以及驱动电路，其通过将驱动电流输入到所述光源部，对所述光源部进行驱动，该驱动电流是将基于所述微波信号的调制电流叠加于偏置电流而得的电流。

由此，能够通过来自光源部的光与碱金属原子的相互作用而发生电磁感应透明现象。并且，能够实现CPT方式的量子干涉装置(原子振荡器)。

在本应用例的量子干涉装置中，优选的是，具有自动增益控制电路，该自动增益控制电路以使所述微波信号的振幅恒定的方式进行放大并输出。