CN114280681A - 一种小型化原子干涉仪和cpt原子钟的真空结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，该真空结构包括真空腔(1)、原子源部件和三维磁光阱组件，还包括横向探测光组件或荧光收集组件(5)，所述真空腔(1)为长方体玻璃腔体，在真空腔(1)的侧面设置有真空泵接口(11)和原子源部件接口(12)，通过真空泵接口(11)与真空泵连接，通过原子源部件接口(12)与原子源部件连接。本发明所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，具有结构简单、稳定性高、占用空间小、节约光学元件、调试方便、CPT谐振信号对比度高等诸多优点。

Description

一种小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构

技术领域

本发明涉及一种真空结构，具体涉及一种小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，属于量子精密测量中的绝对重力加速度和时间频率测量领域。

背景技术

原子干涉重力仪和CPT冷原子钟是量子精密测量的重点发展方向，具有潜在的高灵敏度和分辨率的原子干涉重力仪在重力标定、资源勘探、惯性导航、地球物理研究等众多领域有极重要的应用价值，具有潜在的高频率稳定度的CPT冷原子钟在资源勘探、移动通讯、惯性导航等研究领域具有重要的研究价值。如何实现高精度小型化原子干涉仪和CPT冷原子钟是目前的重要研究方向。

原子干涉仪测量重力的过程包括对原子的三维冷却陷俘、初态制备、拉曼干涉以及末态探测。CPT原子钟测量过程包括原子的三维冷却陷俘、CPT双色光场和原子相互作用产生的Ramsey干涉以及光信号探测，需要设置冷却光束组件、横向探测光组件、横向双缝透光板、光电探测器和荧光收集组件等，这些组件都需要安装在真空装置上。

目前的原子干涉仪和CPT原子钟所用的真空装置一般是在金属真空腔上通过金属法兰和螺丝安装固定光学窗口，导致真空装置尺寸增大、重量增加，不能满足小型化和集成性方面的要求，同时也容易产生真空漏气。

同时，现有的安装方式导致真空装置上各组件的位置是唯一且固定的，无法进行调整。

此外，现有的原子干涉仪和CPT原子钟所用的真空装置使用的光学元件多且复杂，不仅容易损坏，还占用了大量空间，使得装置体积难以缩小。

传统的CPT原子钟的Ramsey时间较短，Ramsey干涉条纹较宽，CPT谐振信号对比度普遍较低。

由于上述原因，亟需提出一种能够解决上述问题的真空结构。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，该真空结构包括真空腔1、原子源部件和三维磁光阱组件，还包括横向探测光组件或荧光收集组件5。

所述真空腔1为长方体玻璃腔体。在真空腔1的侧面设置有真空泵接口11和原子源部件接口12，通过真空泵接口11与真空泵连接，通过原子源部件接口12与原子源部件连接。

根据本发明，所述真空泵接口11设置在侧面上部或侧面中部，所述原子源部件接口12优选设置在侧面下部。

在本发明中，真空腔1竖直放置，真空腔1的长、宽均不小于20mm，真空腔1的高度大于200mm。

所述三维磁光阱组件包括反亥姆霍兹线圈和三组光学元件，所述反亥姆霍兹线圈沿垂直水平面的两个玻璃面外侧环形线圈骨架绕制，所述光学元件发出的光从不同角度照射原子。

进一步地，每组光学元件包括一个光学准直镜筒和一个0°全反射镜；

一组光学元件中的光学准直镜筒和0°全反射分别位于真空腔1的正上方和正下方，这组光学元件称之为上下光学件31，另外两组光学元件位于真空腔1的侧面，这两组光学元件都为侧光学件32。

在一个优选的实施方式中，当真空泵接口11设置在侧面上部时，两组侧光学件32发出的光照射在真空腔1上与真空泵接口11相邻的两个侧面上，且两组侧光学件32发出的光与上下光学件31发出的光在真空腔1内交汇。

在另一个优选的实施方式中，当真空泵接口11设置在侧面中部时，两组侧光学件32发出的光彼此垂直，侧光学件32发出的光与上下光学件31发出的光相互垂直。

在本发明中，每组光学元件中的光学准直镜筒能够与光纤连接，所述光纤能够传递含有再泵浦光的冷却光束，

两组侧光学件32的连接光纤还能够分别传递选态光和吹走光，上下光学件31的连接光纤能够传递CPT光或拉曼脉冲光，在本发明中，利用时序切换使用三组光学元件。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)根据本发明提供的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，结构简单、稳定性高；

(2)根据本发明提供的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，占用空间小，满足小型化、集成化要求。

(3)根据本发明提供的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，节约光学元件、降低结构成本和复杂度；

(4)根据本发明提供的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，调试方便，可灵活调整不同光束位置；

(5)根据本发明提供的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，Ramsey干涉条纹窄，CPT谐振信号对比度高。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构示意图；

图2示出根据本发明一种优选实施方式的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构示意图；

图3示出根据本发明一种优选实施方式的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构示意图；

图4示出根据本发明一种优选实施方式的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构示意图；

图5示出根据本发明一种优选实施方式的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构示意图；

图6示出根据本发明一种优选实施方式的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构可旋转组件示意图；

图7示出实施例1中产生的Ramsey干涉条纹；

图8示出对比例1中产生的Ramsey干涉条纹。

附图标号说明：

1-真空腔；

11-真空泵接口；

12-原子源部件接口；

31-上下光学件；

312-0°全反射镜；

313-光电探测器；

314-可旋转组件；

315-隔振台；

32-侧光学件；

41-扩束镜；

42-横向双缝透光板；

43-反射镜；

5-荧光收集组件。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明提供的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，包括真空腔1、原子源部件和三维磁光阱组件，还包括横向探测光组件或荧光收集组件5。

传统的原子干涉仪和CPT原子钟，采用的是金属真空腔，在真空腔上设置若干个玻璃窗口，从而与各种光学部件连接，但是此种方式存在体积、重量较大，并且接口多、密封性差等弊端。

所述真空腔1为长方体玻璃腔体，如图1所示，在真空腔1的侧面设置有真空泵接口11和原子源部件接口12，通过真空泵接口11与真空泵连接，通过原子源部件接口12与原子源部件连接。

在本发明中，由于真空腔1整体为玻璃腔体，使得照射其的光束位置、方向可调，使用更加灵活。

在本发明中，所述真空泵接口11可以设置在侧面上部，如图1所示，也可以设置在侧面中部，如图2所示。

所述原子源部件接口12优选设置在侧面下部，使得原子源部件中加速溢出的原子从下部扩散至上部后速度大幅降低，容易被冷却光进一步减速，从而更容易实现原子俘获。

所述三维磁光阱组件、横向探测光组件和荧光收集组件5设置在真空腔1的四周，可以不与真空腔1直接接触，三维磁光阱组件、横向探测光组件和荧光收集组件5产生的光通过真空腔1的玻璃照射真空腔1内的原子上，从而实现干涉或探测。真空腔1为玻璃腔的设置，使得真空腔1的结构变得简洁，无需向传统的金属真空腔一样，为设置玻璃窗口而设计复杂的密闭结构，进而使得真空腔1气密可靠性更好、体积更小、重量更低。

在本发明中，真空腔1竖直放置，真空腔1的长、宽均不小于20mm，优选长度和宽度相同，更优选长度和宽度都为20mm。

发明人发现，当真空腔1长、宽较小时，三维磁光阱产生的冷却光束照射在真空腔1内部的光束直径不足，俘获的原子数量较少，不足以支持常规的实验与探测。

真空腔1的高度大于200mm，使得腔体内的原子有足够的下落高度，便于对其进行探测，优选大于250mm，以预留出腔体边缘难以照射光束位置的空间。

根据本发明，真空腔1腔壁厚度为真空腔1长度和宽度中最小值的1/10～1/8，例如真空腔1的长宽高分别为250*20*25mm时，真空腔1腔壁厚度为宽度20mm的1/10～1/8。

真空腔1腔壁厚度为发明人经过锐意研究确定的特定选择，综合考虑了原子干涉仪和原子钟需要的真空度、腔体体积以及玻璃的耐压性能后确定的，壁厚过大或者过小，均会对干涉仪和原子钟的结果产生较大的影响，导致准确性和稳定性的下降。

在一个优选的实时防护中，所述真空腔1的玻璃表面镀有700～900nm增透膜，更优选镀有770～800nm增透膜，使得其对780nm和795nm波长的激光透过率达到95％以上，同时大幅度减少光的前波畸变效应带来的系统误差。

所述三维磁光阱组件包括反亥姆霍兹线圈和三组光学元件，所述反亥姆霍兹线圈沿垂直水平面的两个玻璃面外侧环形线圈骨架绕制(图未示出)，所述光学元件发出的光从不同角度照射原子。

进一步地，在三维磁光阱组件外围，还可以设置三维的亥姆霍兹线圈，可以产生额外磁场，用于原子能级的塞曼分裂和补偿外界环境磁场干扰。三维的亥姆霍兹线圈的绕制方法与常规设置相同，再此不做赘述。

根据本发明，每组光学元件包括一个光学准直镜筒和一个0°全反射镜，光学准直镜筒发出的光经过真空腔1到达0°全反射镜，由0°全反射镜将光原路返回，再次照射在真空腔1中。

在三组光学元件中，一组光学元件中的光学准直镜筒和0°全反射镜分别位于真空腔1的正上方和正下方，在本发明中，这组光学元件称之为上下光学件31，另外两组光学元件位于真空腔1的侧面，在本发明中，这两组光学元件称之为侧光学件32。

在一个优选的实施方式中，在所述上下光学件31中，位于真空腔1上方的光学元件为光学准直镜筒，位于真空腔1下方的光学元件为0°全反射镜312，进一步地，还包括光电探测器313和可旋转组件314，通过所述可旋转组件314选择真空腔1正下方为光电探测器313还是下部0°全反射镜312，如图6所示。具体地，当真空结构用于原子干涉重力仪时，可旋转组件314将光0°全反射镜312设置在真空腔1的正下方，以将真空腔1上方的光学准直镜筒发出的光反射回真空腔；当真空结构用于CPT原子钟时，可旋转组件314将光电探测器313设置在真空腔1的正下方，用于探测真空腔1上方的光学准直镜筒发出的CPT光。

在本发明中，对可旋转组件314的结构不做特别限定，只要能够完成电探测器与0°全反射镜的替换即可。

在一个优选的实施方式中，所述可旋转组件314包括电机及旋转轴，所述旋转轴竖直设置在真空腔1下方一侧，如图6所示，光电探测器313安装在旋转轴上，通过电机带动旋转轴旋转，进而带动光电探测器313水平转动。

进一步地，所述0°全反射镜312位于真空腔1的正下方，所述光电探测器313的旋转平面位于0°全反射镜312与真空腔1下端之间，随着光电探测器313旋转，光电探测器313可旋转至0°全反射镜312正上方，遮挡住0°全反射镜312，实现电探测器与0°全反射镜的替换。

更优选地，所述0°全反射镜312置于隔振台315上，可旋转组件314与隔振台315无直接接触，以避免0°全反射镜312振动。

进一步地，在本发明中，真空腔1上部区域称之为MOT区，下部区域称之为探测区，所述侧光学件设置在MOT区周围，横向探测光组件或荧光收集组件5设置在探测区周围。

根据本发明，所述横向探测光组件包括一个扩束镜41和一个横向双缝透光板42，横向双缝透光板位于扩束镜41与真空腔1之间，扩束镜41与单模保偏光纤连接，光经过单模保偏光纤传递至扩束镜41，由扩束镜41将光发出，经过横向双缝透光板42后产生两束平行光从真空腔1的一个侧面入射到真空腔1中。

进一步地，在两束平行光入射侧的对侧，还设置有反射镜43，将两束平行光反射回真空腔1中，更进一步地，反射的平行光与横向双缝透光板42产生的平行光光路重合。

所述荧光收集组件5设置在真空腔1的与横向探测光组件不同的侧面位置，如图3所示，用以收集荧光并输出到控制系统中。

根据本发明，当真空泵接口11设置在侧面上部时，如图4所示，两组侧光学件32发出的光照射在真空腔1上与真空泵接口11相邻的两个侧面上，且两组侧光学件32发出的光与上下光学件31发出的光在真空腔1内交汇。

优选地，相同侧的侧光学件32发出的光的夹角接近90°，侧光学件32发出的光与上下光学件31发出的光相互垂直，使得真空腔1内的原子受力均匀。

当真空泵接口11设置在侧面中部时，如图5所示，两组侧光学件32发出的光彼此垂直，侧光学件32发出的光与上下光学件31发出的光相互垂直，从而使得所有光学元件发出的光均相互垂直，使得真空腔1内的原子受力更加均匀。

根据本发明，所述三组光学元件与真空腔1之间，还设置有一个1/4波片，以调整光偏振。

根据本发明，每组光学元件中的光学准直镜筒能够与光纤连接，通过光纤将光传递至光学元件中，从而使得光学元件发出所需的光。

优选地，在光学准直镜筒上设置有光纤插座，以方便进行组装和连接。进一步地，所述光纤与原子干涉仪或CPT原子钟的光束发生装置连接，将需要的光束传递至三组光学元件，所述发生装置包括产生含有再泵浦光冷却光束的冷却光束发生装置，产生CPT光的CPT光束发生装置、产生拉曼脉冲光的拉曼脉冲光束发生装置，优选地，还包括产生选态光和吹走光的选态光束发生装置、吹走光束发生装置。由于上述光束发生装置以及向横向探测光组件提供光的发生装置为原子干涉仪或CPT原子钟中的常规设备，在本发明中不再赘述，可以为能够产生上述光束的任意一种设备。

根据本发明，在光纤与光束发生装置之间还设置有光路选择器，当光纤连接多个光束发生装置时，通过光路选择器选择需要的光束。

优选地，所述光路选择器为快速光开关，例如声光调制器。

进一步地，三组光学元件对应的光纤能够传递含有再泵浦光的冷却光束，含有再泵浦光的冷却光束通过六个光学元件照射在原子上，与反亥姆霍兹线圈共同作用实现原子囚禁。

更进一步地，两组侧光学件32的连接光纤还能够分别传递选态光和吹走光，上下光学件31的连接光纤还能够传递CPT光或拉曼脉冲光。

具体地，在本发明中，利用时序切换使用三组光学元件。

在真空结构用于CPT原子钟时：初始时，通过光纤连接三组光学元件的光束发生装置均发出含有再泵浦光的冷却光束，反亥姆霍兹线圈组成的囚禁磁场开启，使得三组光学元件发出冷却光束对原子进行冷却；当一段时间(通常为几十个毫秒)后，原子完成冷却和偏振梯度冷却过程，反亥姆霍兹线圈组成的囚禁磁场关闭，三组光学元件连接的光纤都停止传递冷却光，上下光学件连接的光纤传递CPT光以泵浦原子，传递一段时间(通常为1毫秒)后停止传递；等待Ramsey时间(通常不小于20毫秒，再此过程中一对亥姆霍兹线圈提供弱磁场)后上下光学件连接的光纤再次传递CPT光以作为探测光作用于原子，一段时间(一般为100纳秒)后停止，完成一个测量周期。

在真空结构用于原子重力仪时：三组光学元件初始时均发出含有再泵浦光的冷却光束，反亥姆霍兹线圈组成的囚禁磁场开启，对原子进行冷却；当一段时间(通常为几十个毫秒)后，原子完成冷却和偏振梯度冷却过程，反亥姆霍兹线圈组成的囚禁磁场关闭，三组光学元件连接的光纤都停止传递冷却光，两组侧光学件的连接光纤传递分别选态光和吹走光，对原子进行能态选择；当选出需要能态的原子后，停止选态光和吹走光的传递，上下光学件连接的光纤开始传递拉曼脉冲光，上下光学件发射的拉曼脉冲光作用于原子，经过拉曼光脉冲和原子作用三次后，原子下落至探测区；横向探测光组件和荧光收集组件荧光收集组件5对其进行探测，实现一个测量周期。

其中，在偏振梯度冷却过程开始时，反亥姆霍兹线圈组成的囚禁磁场关闭，含有再泵浦光的冷却光束的光强和频率改变。

常规的CPT原子钟需要八个光学准直镜筒才能够实现功能，在本发明中，利用了多种光共用光学元件的方式，仅需要三组光学元件即可实现相同的功能；当真空结构应用于原子重力仪时，也能够在比常规的原子重力仪少一组光学元件的情况下实现相同的功能，在本发明中，通过多种光共用光学元件的方式，大大节约了光学元件数量，提高了系统的可靠性，将低了结构占用的空间。

进一步地，在本发明中，采用三个全反射镜代替三个光学准直镜筒，由于全反射镜体积更小，无需与光纤连接，使得真空结构的体积能够进一步的缩小。

进一步地，常规的CPT原子钟，CPT光和探测光是横向传播与原子发生作用，由于冷却过程结束后，原子会自由下落，水平方向CPT光和原子作用只能是在原子下落初期，也就是原子还没有完全脱离MOT区时与原子作用，Ramsey时间最多仅维持十几毫秒，本发明中，通过将CPT光和探测光的方向改为上下方向，使得原子下落脱离MOT区后，CPT光仍然能照射到原子直至其降落到真空腔底部，在下落过程中，CPT光照射的原子数并不会显著减少，从而可将Ramsey时间延长至二十毫秒以上，得到比光横向传播时线宽更窄的Ramsey干涉条纹，同时由于得到的信号幅值更大，可以实现对比度更高的CPT谐振信号。

实施例

实施例1

在一个CPT原子钟内，采用外径为20*20*250mm的长方体玻璃真空腔。真空腔厚度为2mm，真空泵接口设置在侧面中部、原子源接口设置在侧面下部，分别连接真空泵和原子源部件。在真空腔1的玻璃表面镀有770～800nm增透膜。

在真空腔周围设置三组光学元件，包括在MOT区四个侧面分别设置的两组侧光学件；和在真空腔1上方设置一个光学准直镜筒在真空腔1下方设置的0°全反射镜。三组光学元件中光学准直镜筒分别通过光纤与CPT原子钟内的光束发生装置连接，具体地，三个光学准直镜的连接光纤都与能够产生含有再泵浦光冷却光束的装置连接，其中，两个位于真空腔侧面的光学准直镜筒连接光纤还分别与能够产生选态光和吹走光的装置连接，位于真空腔上方的光学准直镜筒连接光纤能够与产生CPT光的装置连接，在光纤与光束发生装置之间还设置有光路选择器。

初始时，冷却光束发生装置产生冷却光束，通过光纤传递至三个光学准直镜筒，使得三个光学准直镜筒发出冷却光束，0°全反射镜对冷却光进行反射，共同对原子进行冷却；80毫秒后，原子完成冷却和偏振梯度冷却过程，通过光路开关切断三个光学准直镜筒连接光纤与冷却光束发生装置的连接，通过光路开关将CPT光束发生装置产生CPT光束通过与上下光学件连接的光纤传递至真空腔上方的光学准直镜筒，进而使得上方的光学准直镜筒发出CPT光以泵浦原子，传递1毫秒后通过控制光路选择器，使得上下光学准直镜筒连接的光纤停止传递光束；等待Ramsey时间(不少于20毫秒)后，通过控制光路选择器，使得上方光学准直镜筒连接的光纤再次传递CPT光，上方光学准直镜筒发出CPT光束作为探测光作用于原子，100纳秒后停止，完成一个测量周期，重复上述过程，进行多周期的测量。

对比例1

在一个CPT原子钟内，采用金属真空腔，在真空腔上设置八个玻璃窗口，其体积大于0.6L，真空腔上设置有8个光学准直镜，8个光学准直镜筒呈环形连接在真空腔上，相邻两个光学准直镜筒之间的角度为45°，其中6个用于照射冷却光束，2个用于照射CPT光。

实验例1

将实施例1中的真空腔体积与对比例1中的真空腔的体积进行对比：实施例1中的真空腔体积为0.1L，对比例1中的真空腔体积为0.6L，实施例1中的真空腔所占体积明显降低。

实验例2

实施例1产生的Ramsey干涉条纹图如图7所示；

对比例1产生的Ramsey干涉条纹图如图8所示；

将实施例1产生的Ramsey干涉条纹图与对比例1产生的干涉条纹图进行比对，可以明显看出，由于实施例1中的Ramsey时间可达到20毫秒，Ramsey干涉条纹更加密集、单个条纹线宽更窄，而对比例1中的单个条纹线宽较窄仅能达到8毫秒，其产生的Ramsey干涉条纹密集程度较疏散、单个条纹线宽更宽。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，该真空结构包括真空腔(1)、原子源部件和三维磁光阱组件，还包括横向探测光组件或荧光收集组件(5)。

2.根据权利要求1所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

所述真空腔(1)为长方体玻璃腔体。

3.根据权利要求1所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

在真空腔(1)的侧面设置有真空泵接口(11)和原子源部件接口(12)，通过真空泵接口(11)与真空泵连接，通过原子源部件接口(12)与原子源部件连接。

4.根据权利要求3所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

所述真空泵接口(11)设置在侧面上部或侧面中部，所述原子源部件接口(12)优选设置在侧面下部。

5.根据权利要求1所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

真空腔(1)竖直放置，真空腔(1)的长、宽均不小于20mm，真空腔(1)的高度大于200mm。

6.根据权利要求1所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

所述三维磁光阱组件包括反亥姆霍兹线圈和三组光学元件，所述反亥姆霍兹线圈沿垂直水平面的两个玻璃面外侧环形线圈骨架绕制，所述光学元件发出的光从不同角度照射原子。

7.根据权利要求6所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

每组光学元件包括一个光学准直镜筒和一个0°全反射镜；

一组光学元件中的光学准直镜筒和0°全反射分别位于真空腔(1)的正上方和正下方，这组光学元件称之为上下光学件(31)，另外两组光学元件位于真空腔(1)的侧面，这两组光学元件都为侧光学件(32)。

8.根据权利要求6所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

当真空泵接口(11)设置在侧面上部时，两组侧光学件(32)发出的光照射在真空腔(1)上与真空泵接口(11)相邻的两个侧面上，且两组侧光学件(32)发出的光与上下光学件(31)发出的光在真空腔(1)内交汇。

9.根据权利要求6所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

当真空泵接口(11)设置在侧面中部时，两组侧光学件(32)发出的光彼此垂直，侧光学件(32)发出的光与上下光学件(31)发出的光相互垂直。

10.根据权利要求8或9所述的小型化原子干涉仪和CPT原子钟的真空结构，其特征在于，

每组光学元件中的光学准直镜筒能够与光纤连接，所述光纤能够传递含有再泵浦光的冷却光束，

两组侧光学件(32)的连接光纤还能够分别传递选态光和吹走光，上下光学件(31)的连接光纤能够传递CPT光或拉曼脉冲光，

利用时序切换使用三组光学元件。

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