JP2016092146A5 - 量子干渉装置、原子発振器および電子機器 - Google Patents
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Description
図示しないが、例えば、原子セル31は、貫通孔を有する胴体部と、その貫通孔の両開口を封鎖する1対の窓部と、を有する。これにより、前述したようなアルカリ金属が封入される内部空間が形成されている。胴体部を構成する材料としては、特に限定されず、金属材料、樹脂材料、ガラス材料、シリコン材料、水晶等が挙げられるが、加工性や窓部との接合の観点から、ガラス材料、シリコン材料を用いるのが好ましい。また、窓部を構成する材料としては、前述したような光LLに対する透過性を有していれば、特に限定されないが、例えば、シリコン材料、ガラス材料、水晶等が挙げられる。このような胴体部と各窓部とが気密的に接合されており、その接合方法としては、これらの構成材料に応じて決められるものであり、特に限定されないが、例えば、接着剤による接合方法、直接接合法、陽極接合法等を用いることができる。
具体的なステップS3の「所定時間」、すなわち、光源温度制御部65における設定温度を調節する時間間隔は、1000秒以上1000000秒以下の範囲内にあることが好ましく、10000秒以上1000000秒以下の範囲内にあることがより好ましく、10000秒以上50000秒以下の範囲内にあることがさらに好ましい。これにより、短期的な周波数安定度に悪影響を与えるのを低減しつつ、光源温度制御部65による制御を行うことができる。なお、ステップS3の「所定時間」は、一定であっても可変であってもよいが、可変とする場合、光源部21のエージング特性による光量変化が時間の経過とともに緩やかになることから、徐々に長くなっていることが好ましい。
接続部材712は、温度調節素子22と原子セル31の各窓部とを熱的に接続している。これにより、温度調節素子22からの熱を接続部材712による熱伝導により各窓部に伝達し、各窓部を加熱することができる。また、温度調節素子22と原子セル31とを離間することができる。そのため、温度調節素子22への通電により生じた不要磁場が原子セル31内のアルカリ金属原子に悪影響を与えるのを抑制することができる。また、温度調節素子22の数を少なくすることができるため、例えば、温度調節素子22への通電のための配線の数を少なくし、その結果、原子発振器1の小型化を図ることができる。
また、基体721と蓋体722とは気密的に接合されているのが好ましい。すなわち、パッケージ72内が気密空間であることが好ましい。これにより、パッケージ72内を減圧状態または不活性ガス封入状態とすることができ、その結果、原子発振器1の特性を向上させることができる。
以上説明したように構成された原子発振器1によっても、光源制御部61によるバイアス制御、および、光源温度制御部65による温度制御により、周波数安定度(特に長期周波数安定度)を向上させることができる。
1‥‥原子発振器
2‥‥光源側ユニット
3‥‥セル側ユニット
6‥‥制御部
6A‥‥制御部
7‥‥物理ユニット
21‥‥光源部
22‥‥温度調節素子
23‥‥温度センサー
24‥‥光源側パッケージ
31‥‥原子セル
32‥‥受光部
33‥‥ヒーター
34‥‥温度センサー
35‥‥コイル
38‥‥磁気シールド
39‥‥伝熱板
41‥‥光学部品
42‥‥光学部品
43‥‥光学部品
61‥‥光源制御部
62‥‥セル温度制御部
63‥‥磁場制御部
64‥‥バイアス検出部
65‥‥光源温度制御部
66‥‥記憶部
71‥‥主要部
72‥‥パッケージ
73‥‥支持部材
100‥‥測位システム
200‥‥GPS衛星
241‥‥ベース
242‥‥メタライズ層
243‥‥リッド
244‥‥窓部材
300‥‥基地局装置
301‥‥アンテナ
302‥‥受信装置
303‥‥アンテナ
304‥‥送信装置
382‥‥窓部
400‥‥GPS受信装置
401‥‥アンテナ
402‥‥衛星受信部
403‥‥アンテナ
404‥‥基地局受信部
711‥‥基板
712‥‥接続部材
713‥‥接着剤
721‥‥基体
722‥‥蓋体
1500‥‥移動体
1501‥‥車体
1502‥‥車輪
2411‥‥凹部
2412‥‥段差部
2431‥‥貫通孔
a‥‥軸
Ib0‥‥バイアス電流
LL‥‥光
S‥‥内部空間
ω0‥‥周波数
ω1‥‥周波数
ω2‥‥周波数
2‥‥光源側ユニット
3‥‥セル側ユニット
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22‥‥温度調節素子
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ω0‥‥周波数
ω1‥‥周波数
ω2‥‥周波数
Claims (10)
- 金属原子が封入されている原子セルと、
バイアスを受けて前記金属原子を共鳴させるための共鳴光対を含む光を出射する光源部と、
前記光源部の温度を調節する温度調節部と、
前記バイアスに関する情報を検出するバイアス検出部と、
前記バイアス検出部で検出した情報を用いて前記温度調節部を制御する光源温度制御部と、
を備えることを特徴とする量子干渉装置。 - 前記バイアスの基準値を記憶している記憶部を備え、
前記光源温度制御部は、前記バイアス検出部で検出した情報と前記基準値との比較結果を用いて前記温度調節部を制御する請求項1に記載の量子干渉装置。 - 前記光源部は、面発光レーザーを有している請求項1または2に記載の量子干渉装置。
- 前記バイアス検出部が検出する前記情報は、前記バイアスの電圧値を含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載の量子干渉装置。
- 前記バイアス検出部が検出する前記情報は、前記バイアスの電流値を含む請求項1ないし4のいずれか1項に記載の量子干渉装置。
- 前記光源部から出射する光の波長が設定値となるように前記バイアスを制御するバイアス制御部を備える請求項1ないし5のいずれか1項に記載の量子干渉装置。
- 前記光源温度制御部は、
前記光源部が設定温度となるように前記温度調節部を制御する機能と、
前記バイアス制御部の制御時間間隔よりも長い時間間隔で、前記バイアス検出部で検出した情報を用いて前記設定温度を調節する機能と、
を有する請求項6に記載の量子干渉装置。 - 前記設定温度を調節する前記時間間隔は、1000秒以上1000000秒以下の範囲内にある請求項7に記載の量子干渉装置。
- 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の量子干渉装置を備えることを特徴とする原子発振器。
- 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の量子干渉装置を備えることを特徴とする電子機器。
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