JP2017183377A - 量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体 - Google Patents

量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体 Download PDF

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Abstract

【課題】光源の温度変化を抑制し、光源から出射される光の波長の変動を抑制することができる量子干渉装置および原子発振器を提供すること、また、この量子干渉装置を備える信頼性に優れた電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】本発明の量子干渉装置は、アルカリ金属原子が封入されている原子セルと、前記原子セル内の前記アルカリ金属原子を励起する光を出射する光源と、前記原子セルを透過した前記光を検出する光検出部と、少なくとも前記光源を収容する内部空間を有するパッケージと、前記パッケージの内面と前記光源との間に配置され、波長４μｍの電磁波に対する反射率が５０％以上である反射部と、を有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体に関するものである。
従来から、例えば、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属の原子のエネルギー遷移に基づいて発振する発振器が知られている。
このような発振器として、特許文献１には、ＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザー）、セルおよび光検出器と、これらを収容するパッケージと、を備えた原子時計が開示されている。また、特許文献１に係る原子時計は、ＶＣＳＥＬの温度を一定に保つため、ＶＣＳＥＬに熱エネルギーを提供するヒーターブロックと、ＶＣＳＥＬを囲む等温ゲージとを有している。
また、特許文献２には、ＶＣＳＥＬ、セル、フォトダイオードおよび加熱素子とを有するデバイスと、デバイスを囲む架橋フレームと、デバイスと架橋フレームとを接続するデザーと、を備えた原子時計システムが開示されている。この特許文献２に係る原子時計システムは、熱伝導によるＶＣＳＥＬの温度変化の低減を図るため、デザーを熱伝導性の低い材料で構成している。また、特許文献２に係る原子時計システムは、熱伝導や対流による熱損失を最小限にするため、デバイス、架橋フレームおよびデザーを真空デバイス内に収容している。
特許第５７８５３８０号公報 特許第４９７２５５０号公報
しかし、特許文献１に係る原子時計および特許文献２に係る原子時計システムでは、熱伝導または対流によるＶＣＳＥＬの温度変化の低減を図っているが、輻射によるＶＣＳＥＬの温度変化に関する対策が十分になされていない。そのため、このような従来の発振器では、ＶＣＳＥＬの温度変化によって生じるレーザー光の波長の変動を抑制することができないという問題があった。
本発明の目的は、光源の温度変化を抑制し、光源から出射される光の波長の変動を抑制することができる量子干渉装置および原子発振器を提供すること、また、この量子干渉装置を備える信頼性に優れた電子機器および移動体を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の本発明により実現することが可能である。
本発明の量子干渉装置は、アルカリ金属原子が封入されている原子セルと、
前記原子セル内の前記アルカリ金属原子を励起する光を出射する光源と、
前記原子セルを透過した前記光を検出する光検出部と、
少なくとも前記光源を収容する内部空間を有するパッケージと、
前記パッケージの内面と前記光源との間に配置され、波長４μｍの電磁波に対する反射率が５０％以上である反射部と、を有することを特徴とする。
このような量子干渉装置によれば、パッケージと光源との間の輻射による熱の伝達を抑制することができる。そのため、光源の温度変化を抑制することができ、その結果、光源から出射される光の波長の変動を抑制することができる。
本発明の量子干渉装置では、前記反射部は、前記光源の外表面に設けられていることが好ましい。
これにより、光源からパッケージに輻射熱が伝達されることを効果的に低減することができる。
本発明の量子干渉装置では、前記反射部は、前記パッケージの内面に設けられていることが好ましい。
これにより、光源の輻射熱を反射部で効率よく反射させ、光源の熱がパッケージに逃げるのを低減することができる。そのため、光源の温度変化を効果的に抑制することができる。
本発明の量子干渉装置では、前記反射部は、前記光源に対して前記光が出射される側に設けられていることが好ましい。
これにより、光源の光が出射される部分は、温度変化の影響を特に受けやすいので、光源の温度変化を抑制する効果をより顕著に発揮することができ、その結果、光の波長の変動をより効果的に抑制することができる。
本発明の量子干渉装置では、前記光源を支持する支持部を有し、
前記反射部は、前記支持部に対して前記光源側に設けられていることが好ましい。
これにより、パッケージと光源との間の輻射による熱の伝達を効果的に低減することができる。
本発明の量子干渉装置では、前記内部空間は、大気圧よりも減圧されていることが好ましい。
これにより、内部空間における対流によって、光源の温度が変化することを低減することができる。
本発明の量子干渉装置では、前記原子セルおよび前記光源を一括して前記パッケージに対して支持している支持部材を有し、
前記支持部材の熱伝導率は、０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上４０．０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であることが好ましい。
これにより、光源とパッケージとの間の支持部材を介した熱伝導を抑制することができ、よって、光源の温度が変化することをより低減することができる。
本発明の原子発振器は、本発明の量子干渉装置を備えることを特徴とする。
これにより、光源の温度変化を抑制し、光源から出射される光の波長の変動を抑制することができる原子発振器を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の量子干渉装置を備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。
本発明の移動体は、本発明の量子干渉装置を備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する移動体を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器を示す概略構成図である。 図１に示す原子発振器の概略構成を示す断面図である。 図２に示すＡ−Ａ線断面図である。 図２に示す原子セルおよび接続部材を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器が有する原子セルユニットを示す模式的断面図である。 本発明の第３実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器の概略構成を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器の概略構成を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器の概略構成を示す断面図である。 ＧＰＳ衛星を利用した測位システムに本発明の量子干渉装置を備えた原子発振器を用いた場合の概略構成を示す図である。 本発明の量子干渉装置を備えた原子発振器を備える移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。
以下、本発明の量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．原子発振器
まず、本発明の量子干渉装置の一種である原子発振器について説明する。なお、以下では、本発明の量子干渉装置を原子発振器に適用した例を説明するが、本発明の量子干渉装置は、これに限定されず、原子発振器の他、例えば、磁気センサー、量子メモリー等にも適用可能である。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器を示す概略構成図である。
図１に示す原子発振器１は、アルカリ金属原子に対して特定の異なる波長の２つの共鳴光を同時に照射したときに当該２つの共鳴光がアルカリ金属に吸収されずに透過する現象が生じる量子干渉効果（ＣＰＴ：Coherent Population Trapping）を利用した原子発振器である。なお、この量子干渉効果による現象は、電磁誘起透明化（ＥＩＴ：Electromagnetically Induced Transparency）現象とも言う。
この原子発振器１は、図１に示すように、量子干渉効果を生じさせるパッケージ部１０と、パッケージ部１０を制御する制御部６と、を有する。ここで、パッケージ部１０は、原子セル２１と、光源２２と、光学部品２３１、２３２と、光検出部２４と、ヒーター２５と、温度センサー２６と、コイル２７と、を有する。また、制御部６は、光源制御部６１と、温度制御部６２と、磁場制御部６３と、を有する。まず、以下、原子発振器１の概略を説明する。
この原子発振器１では、光源２２が光ＬＬを光軸ａに沿って光学部品２３１、２３２を介して原子セル２１に照射し、原子セル２１を透過した光ＬＬを光検出部２４が検出する。
原子セル２１は光透過性を有し、原子セル２１内には、アルカリ金属（金属原子）が封入されている。アルカリ金属は、互いに異なる２つの基底準位と励起準位とからなる３準位系のエネルギー準位を有する。また、原子セル２１内のアルカリ金属は、ヒーター２５により加熱され、ガス状態となっている。また、原子セル２１内のアルカリ金属は、コイル２７から所望の方向の磁場が印加され、ゼーマン分裂している。
光源２２から出射された光ＬＬは、周波数の異なる２種の光を含んでいる。これら２種の光は、周波数差が原子セル２１内のアルカリ金属の２つの基底準位間のエネルギー差に相当する周波数に一致する共鳴光対となったとき、ＥＩＴ現象を生じさせる。
光源制御部６１は、光検出部２４の検出結果に基づいて、ＥＩＴ現象を生じさせるように、前述した光源２２から出射される光ＬＬに含まれる２種の光の周波数を制御する。また、光源制御部６１は、光検出部２４の検出結果に応じて、発振周波数が制御される電圧制御型水晶発振器（図示せず）を備えている。そして、この電圧制御型水晶発振器（ＶＣＸＯ）の出力信号は、原子発振器１のクロック信号として出力される。
また、温度制御部６２は、原子セル２１の温度を検出する温度センサー２６の検出結果に基づいて、原子セル２１内が所望の温度となるように、ヒーター２５への通電を制御する。また、磁場制御部６３は、コイル２７が発生する磁場が一定となるように、コイル２７への通電を制御する。
このような制御部６は、例えば、パッケージ部１０が実装される基板上に実装されたＩＣチップに設けられている。なお、制御部６がパッケージ部１０に設けられていてもよい。
以上、原子発振器１の概略を説明した。以下、パッケージ部１０について詳述する。
以下、本実施形態の原子発振器１の各部の構成について説明する。
図２は、図１に示す原子発振器の概略構成を示す断面図である。図３は、図２に示すＡ−Ａ線断面図である。図４は、図２に示す原子セルおよび接続部材を説明するための図である。
なお、図２〜図４では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸であるｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を矢印で図示しており、その各矢印の先端側を「＋（プラス）」、基端側を「−（マイナス）」とする。また、以下では、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」という。また、以下では、説明の便宜上、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」という。
図２および図３に示すように、原子発振器１は、前述したような量子干渉効果を生じさせる原子セルユニット２と、原子セルユニット２を収納するパッケージ３と、パッケージ３内に収納され、原子セルユニット２をパッケージ３に対して支持する支持部材５と、パッケージ３の内面に設けられた反射部７１１、７１２とを備えている。なお、パッケージ３の外側には、必要に応じて、磁気シールドが設けられていてもよい。以下、パッケージ部１０の各部を順次説明する。
〈原子セルユニット〉
原子セルユニット２は、原子セル２１と、光源２２と、光学部品２３１、２３２と、光検出部２４と、ヒーター２５と、温度センサー２６と、支持部としての基板２８と、接続部材２９と、を含み、これらがユニット化されている。具体的には、基板２８の上面（一方の面）に、光源２２、ヒーター２５、温度センサー２６および接続部材２９が搭載されており、原子セル２１および光学部品２３１、２３２が接続部材２９に保持されているとともに、光検出部２４が接続部材２９に接着剤３０を介して接合されている。
［原子セル］
図２および図３に示すように、原子セル２１は、柱状の貫通孔２１４を有する胴体部２１１と、その貫通孔２１４の両側の開口を封鎖する１対の光透過部２１２、２１３と、を有する。これにより、ガス状のルビジウム、セシウム、ナトリウム等のアルカリ金属が封入される内部空間Ｓが形成されている。なお、内部空間Ｓには、必要に応じて、アルゴン、ネオン等の希ガス、窒素等の不活性ガスが緩衝ガスとしてアルカリ金属ガスとともに封入されていてもよい。なお、貫通孔２１４の横断面（光軸ａに対して垂直な方向での断面）、すなわち、内部空間Ｓの横断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、四角形等の多角形等が挙げられる。
原子セル２１の各光透過部２１２、２１３は、光源２２からの光ＬＬに対する透過性を有している。一方の光透過部２１２は、原子セル２１内へ入射する光ＬＬが透過する「入射側光透過部」であり、他方の光透過部２１３は、原子セル２１内から出射した光ＬＬが透過する「出射側光透過部」である。
光透過部２１２、２１３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、ガラス材料、水晶等が挙げられる。また、胴体部２１１を構成する材料は、特に限定されず、シリコン材料、セラミックス材料、金属材料、樹脂材料等であってもよく、光透過部２１２、２１３と同様にガラス材料、水晶等であってもよい。
そして、各光透過部２１２、２１３は、胴体部２１１に対して気密的に接合されている。これにより、原子セル２１の内部空間Ｓを気密空間とすることができる。原子セル２１の胴体部２１１と光透過部２１２、２１３と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。
［光源］
光源２２は、原子セル２１中のアルカリ金属原子を励起する光ＬＬを出射する光源２２を有する。光源２２は、光ＬＬを出射する発光部２２２が原子セル２１側を向くように基板２８によって支持されている。
光源２２は、原子セル２１中のアルカリ金属原子を励起し得る光ＬＬを出射する機能を有する。この光源２２としては、前述したような共鳴光対を含む光ＬＬを出射し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）等の半導体レーザー等の発光素子を用いることが好ましい。
［光学部品］
複数の光学部品２３１、２３２は、それぞれ、前述した光源２２と原子セル２１との間における光ＬＬの光路上に設けられている。本実施形態では、光源２２側から原子セル２１側へ、光学部品２３１、光学部品２３２がこの順に配置されている。
光学部品２３１は、減光フィルター（ＮＤフィルター）である。これにより、原子セル２１に入射する光ＬＬの強度を調整（減少）させることができる。そのため、光源２２の出力が大きい場合でも、原子セル２１に入射する光ＬＬを所望の光量とすることができる。
光学部品２３２は、１／４波長板である。これにより、光源２２からの光ＬＬを直線偏光から円偏光（右円偏光または左円偏光）に変換することができる。円偏光をした光ＬＬを用いることにより、所望のＥＩＴ現象を発現する原子数を増大させ、所望のＥＩＴ信号の強度を大きくすることができる。その結果、原子発振器１の発振特性を向上させることができる。
また、本実施形態では、光源２２と原子セル２１との間には、波長板および減光フィルターの他に、レンズ、偏光板等の他の光学部品が配置されていてもよい。また、光源２２からの励起光の強度によっては、光学部品２３１を省略することができる。また、光学部品２３１、２３２の並び順は、前述した順に限定されず、任意である。
［光検出部］
光検出部２４は、原子セル２１内を透過した光ＬＬの強度を検出する機能を有する。この光検出部２４は、接続部材２９に対して、接着剤等を用いて接合されている。
光検出部２４としては、上述したような光ＬＬを検出し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、太陽電池、フォトダイオード等の光検出器（受光素子）を用いることができる。
［ヒーター］
ヒーター２５は、通電により発熱する発熱抵抗体（加熱部）を有する。このヒーター２５は、原子セル２１の温度を調節する「温度調節手段（温度調節素子）」である。これにより、原子セルユニット２を所望の温度に維持し、原子発振器１の特性を優れたものとすることができる。
本実施形態では、前述したように、ヒーター２５は、基板２８上に設けられている。そして、ヒーター２５からの熱は、基板２８および接続部材２９を介して、原子セル２１に伝達される。これにより、原子セル２１（より具体的には原子セル２１中のアルカリ金属）が加熱され、原子セル２１中のアルカリ金属を所望の濃度のガス状に維持することができる。
また、本実施形態では、ヒーター２５からの熱は、基板２８を介して光源２２にも伝達される。これにより、光源２２の温度制御を高精度に行うことができる。
このヒーター２５は、原子セル２１に対して離間している。これにより、ヒーター２５への通電により生じた不要磁場が原子セル２１内の金属原子に悪影響を与えるのを抑制することができる。
［温度センサー］
温度センサー２６は、光源２２、ヒーター２５または原子セル２１の温度を検出するものである。そして、この温度センサー２６の検出結果に基づいて、前述したヒーター２５の発熱量が制御される。これにより、原子セル２１内のアルカリ金属原子を所望の温度に維持することができる。
本実施形態では、温度センサー２６は、基板２８上に設けられている。したがって、温度センサー２６は、基板２８を介して光源２２またはヒーター２５の温度を検出することとなる。あるいは、温度センサー２６は、基板２８および接続部材２９を介して原子セル２１の温度を検出することとなる。
なお、温度センサー２６の設置位置は、これに限定されず、例えば、接続部材２９上であってもよいし、ヒーター２５上であってもよいし、原子セル２１の外表面上であってもよい。
温度センサー２６としては、特に限定されず、サーミスタ、熱電対等の公知の各種温度センサーを用いることができる。
［コイル］
図１に示すコイル２７は、原子セル２１内のアルカリ金属に磁場を印加する機能を有する。これにより、ゼーマン分裂により、原子セル２１内のアルカリ金属原子の縮退している異なる複数のエネルギー準位間のギャップを拡げて、分解能を向上させることができる。その結果、原子発振器１の発振周波数の精度を高めることができる。
本実施形態では、コイル２７は、ソレノイド型を構成するように原子セル２１の外周に沿って巻回して設けられたコイルで構成されている。なお、コイル２７は、ヘルムホルツ型を構成するように原子セル２１を介して対向して設けられた１対のコイルで構成されていてもよい。
また、コイル２７が発生する磁場は、直流磁場または交流磁場のいずれかの磁場であってもよいし、直流磁場と交流磁場とを重畳させた磁場であってもよい。
［接続部材］
図４に示すように、接続部材２９は、原子セル２１を挟んで設けられた１対の接続部材２９１、２９２で構成されている。図３に示すように、接続部材２９１、２９２は、光透過部２１２、２１３のそれぞれに接触している。また、接続部材２９１、２９２は、それぞれ、光ＬＬの通過領域を避けるように形成されている。なお、接続部材２９１、２９２の形状は、少なくとも原子セル２１、光源２２および光検出部２４の相対的な位置関係を固定し得るものであれば、図示のものに限定されない。また、接続部材２９１、２９２が一体化してもよいし、接続部材２９１、２９２がそれぞれ複数の部材で構成されていてもよい。
このように、接続部材２９は、それぞれ、ヒーター２５と各光透過部２１２、２１３とを熱的に接続している。これにより、ヒーター２５からの熱を接続部材２９１、２９２による熱伝導により各光透過部２１２、２１３に伝達し、各光透過部２１２、２１３を加熱することができる。また、ヒーター２５と原子セル２１とを離間することができる。そのため、ヒーター２５への通電により生じた不要磁場が原子セル２１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、ヒーター２５の数を少なくすることができるため、例えば、ヒーター２５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。
このような接続部材２９の構成材料としては、熱伝導性に優れた材料、例えば、金属材料を用いることが好ましい。また、コイル２７からの磁場を阻害しないよう、接続部材２９の構成材料としては、非磁性の材料を用いることが好ましい。
［基板］
図２および図３に示すように、基板２８は、前述した光源２２、ヒーター２５、温度センサー２６および接続部材２９等を支持する機能を有する。
また、基板２８は、ヒーター２５と接続部材２９とを熱的に接続しており、ヒーター２５からの熱を接続部材２９へ伝達する機能を有する。これにより、ヒーター２５が接続部材２９に対して離間していても、ヒーター２５からの熱を接続部材２９へ伝達することができる。また、光源２２が基板２８に搭載されていることにより、基板２８を介してヒーター２５からの熱を光源２２に伝達することができ、光源２２の温度制御を高精度に行うことができる。
また、基板２８は、光源２２、ヒーター２５、温度センサー２６に電気的に接続される配線（図示せず）を有している。この配線は、基体３１の上面に設けられた複数の内部端子（図示せず）に電気的に接続されている。
このような基板２８の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、セラミックス材料、金属材料等が挙げられ、これらのうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、基板２８を金属材料で構成した場合、基板２８の表面には、基板２８が有する配線の短絡防止等の目的で、必要に応じて、例えば、樹脂材料、金属酸化物、金属窒化物等で構成された絶縁層が設けられていてもよい。
また、後述するパッケージ３と同様、コイル２７からの磁場を阻害しないよう、基板２８の構成材料としては、非磁性の材料を用いることが好ましい。
なお、基板２８は、接続部材２９の形状、ヒーター２５の設置位置等によっては、省略することができる。この場合、ヒーター２５を接続部材２９に接触させる位置に設置すればよい。
〈パッケージ〉
図２および図３に示すように、パッケージ３は、原子セルユニット２および支持部材５を収納する機能を有する。なお、パッケージ３内には、前述した部品以外の部品が収納されていてもよい。
このパッケージ３は、板状の基体３１（ベース部）と、有底筒状の蓋体３２（蓋部）と、を備え、蓋体３２の開口が基体３１により封鎖されている。これにより、原子セルユニット２および支持部材５を収納する内部空間Ｓ１が形成されている。ここで、蓋体３２は、原子セルユニット２および支持部材５に対して離間している。すなわち、蓋体３２と原子セルユニット２および支持部材５との間には、空間が設けられている。これにより、かかる空間が断熱層として機能し、原子セルユニット２とパッケージ３との間の熱干渉を低減することができる。
基体３１は、支持部材５を介して原子セルユニット２を支持している。
また、基体３１は、例えば配線基板であり、基体３１の下面には、複数の端子３４が設けられている。この複数の端子３４は、図示しない配線を介して、基体３１の上面に設けられた複数の内部端子（図示せず）に電気的に接続されている。
この基体３１の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、樹脂材料、セラミックス材料等を用いることができるが、セラミック材料を用いることが好ましい。これにより、配線基板を構成する基体３１を実現しながら、内部空間Ｓ１の気密性を優れたものとすることができる。
このような基体３１には、蓋体３２が接合されている。基体３１と蓋体３２との接合方法としては、特に限定されないが、例えば、ろう接、シーム溶接、エネルギー線溶接（レーザー溶接、電子線溶接等）等を用いることができる。なお、基体３１と蓋体３２との間には、これらを接合するための接合部材が介在していてもよい。
また、基体３１と蓋体３２とは気密的に接合されている。すなわち、内部空間Ｓ１は、気密空間であり、大気圧よりも減圧されている。特に、本実施形態では、内部空間Ｓ１は、真空である。これにより、内部空間Ｓ１における対流によって、原子セルユニット２、特に光源２２の温度が変化することを低減することができる。また、ヒーター２５の消費電力を小さくすることができる。
このような蓋体３２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、樹脂材料、セラミックス材料等を用いることができる。
〈支持部材〉
支持部材５は、パッケージ３内に収納されており、パッケージ３の基体３１に対して原子セルユニット２を支持する機能を有する。
また、支持部材５は、原子セルユニット２とパッケージ３との間の熱の伝達を抑制する機能を有する。これにより、原子セルユニット２の各部、特に原子セル２１や光源２２と、パッケージ３との熱伝達を低減し、原子セル２１や光源２２とパッケージ３の外部との間の熱干渉を抑制することができる。そのため、原子セル２１や光源２２等の温度制御を高精度に行うことができる。
この支持部材５は、図３に示すように、基体３１の上面側に立設された複数の脚部５１と、複数の脚部５１の上端部に接続され、厚さ方向に貫通した複数の孔を有する板状の連結部５２と、連結部５２の上面側に立設され、基板２８に接続された複数の柱部５３と、を有する。
このように構成された支持部材５では、原子セルユニット２からの熱が、柱部５３、連結部５２および脚部５１をこの順に通って、基体３１へ伝達される。これにより、支持部材５を介した原子セルユニット２から基体３１への熱の伝達経路を長くすることができる。そのため、原子セルユニット２、特に原子セル２１や光源２２とパッケージ３との間の熱の伝達をより低減することができる。
また、支持部材５の構成材料としては、熱伝導性が比較的低く、かつ、支持部材５が原子セルユニット２を支持する剛性を確保し得る材料であれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料、セラミックス材料等の非金属を用いることが好ましく、樹脂材料を用いることがより好ましい。支持部材５を主として樹脂材料で構成した場合、支持部材５の熱抵抗を高くすることができ、また、支持部材５の形状が複雑であっても、例えば射出成型等の公知の方法を用いて、支持部材５を容易に製造することができる。特に、支持部材５を主として樹脂材料で構成した場合、熱抵抗が大きい発泡体で構成された支持部材５を容易に形成することができる。
また、支持部材５の構成材料としては、コイル２７からの磁場を阻害しないよう、非磁性の材料を用いることが好ましい。
このように、支持部材５は、原子セルユニット２とパッケージ３との間に配置されており、原子セル２１および光源２２を一括してパッケージ３の基体３１に対して支持している。このため、原子セル２１および光源２２とパッケージ３との間の熱伝達を低減することができる。そして、支持部材５の光源２２側からパッケージ３側への熱伝導率は、０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上４０．０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であることが好ましく、０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上０．５Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であることがより好ましい。これにより、原子セル２１および光源２２とパッケージ３との間の支持部材５を介した熱伝導を抑制することができ、原子セル２１および光源２２の温度が変化することを低減することができる。
〈反射部〉
図２に示すように、反射部７１１、７１２は、それぞれ、蓋体３２の内面に設けられた膜状の部材である。この反射部７１１、７１２は、それぞれ、波長４μｍの電磁波に対する反射率、すなわち遠赤外線に対する反射率（以下、「熱の反射率」ともいう）が５０％以上であり、光源２２の輻射熱を反射させることができる。そのため、パッケージ３と光源２２との間の輻射による熱の伝達を抑制することができ、光源２２の温度変化を抑制することができる。
図２および図３に示すように、反射部７１１は、蓋体３２の内面の−ｘ軸側の部分に設けられている。一方、図２に示すように、反射部７１２は、蓋体３２の内面の＋ｘ軸側の部分に設けられている。
このように反射部７１１、７１２は、それぞれ、蓋体３２の内面の光源２２から見える部分に設けられている。本実施形態では、前述したように、接続部材２９１、２９２は、原子セル２１を挟むようにして設けられており、接続部材２９１が＋ｙ軸に設けられ、接続部材２９２が−ｙ軸側に設けられている。そのため、ｙ軸方向においては、光源２２と蓋体３２との間に接続部材２９が設けられているのに対し、ｘ軸方向においては、光源２２と蓋体３２との間には接続部材２９が設けられていない。このように、光源２２とパッケージ３との間を遮る原子セルユニット２の構成部材が存在しない箇所に対応するように、蓋体３２の内面に反射部７１１、７１２が設けられている。
また、反射部７１１、７１２は、それぞれ、光源２２よりも＋ｚ軸側に設けられている。すなわち、反射部７１１、７１２は、それぞれ、光源２２に対して光が出射される側に設けられている。
また、前述したように、反射部７１１、７１２の熱の反射率が５０％以上であるが、熱の反射率は高い程、光源２２の輻射熱を反射させる効果が高まるため、反射部７１１、７１２の熱の反射率は、７５％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることがさらに好ましい。
このような反射部７１１、７１２の構成材料としては、熱の反射率が５０％以上であれば、特に限定されないが、金属材料を用いることが好ましい。これにより、反射部７１１、７１２の熱の反射率を高く、例えば７５％以上にすることができ、反射部７１１、７１２による光源２２の輻射熱を反射させる機能を好適に発揮することができる。
反射部７１１、７１２を金属材料で構成する場合、その金属材料としては、特に限定されないが、例えば、銅（熱の反射率９７．９３％）、銀（熱の反射率９８．４７％）、金（熱の反射率９８．６２％）、チタン（熱の反射率７８．０４％）、クロム（熱の反射率９３．７７％）、鉄（熱の反射率８７．０９％）、コバルト（熱の反射率８７．７５％）、ニッケル（熱の反射率９２．３８％）、アルミニウム（熱の反射率９９．０３％）、イリジウム（熱の反射率９８．７３％）、鉛（熱の反射率９８．９０％）等の金属またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金を用いることができる。これらの中でも、熱の反射率が高いという観点から、銅、銀、金、クロム、ニッケル、アルミニウム、イリジウム、鉛を用いることが好ましい。さらに化学安定性に優れているという観点から、金が好ましい。
また、反射部７１１、７１２を金属材料で構成する場合、反射部７１１、７１２は、１種の金属または合金で構成されていてもよいし、２種以上の金属または合金を積層して構成されていてもよい。また、反射部７１１、７１２の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、蒸着、スパッタリング等の気相成膜法を用いたり、別途用意された金属膜を接合したりすることが挙げられる。これにより、反射率のムラが低減された均質な反射部７１１、７１２を得ることができる。
以上、パッケージ部１０の構成について説明した。
以上説明したような量子干渉装置の一種である原子発振器１は、アルカリ金属原子が封入されている原子セル２１と、原子セル２１内のアルカリ金属原子を励起する光ＬＬを出射する光源２２と、原子セル２１を透過した光ＬＬを検出する光検出部２４と、少なくとも光源２２を収容する内部空間Ｓ１を有するパッケージ３と、反射部７１１、７１２とを有する。そして、反射部７１１、７１２が、パッケージ３の内面と光源２２との間に配置され、波長４μｍの電磁波に対する反射率が５０％以上である。このような原子発振器１によれば、パッケージ３と光源２２との間の輻射による熱の伝達を抑制することができる。そのため、光源２２の温度変化を抑制することができ、その結果、光源２２から出射される光ＬＬの波長の変動を抑制することができる。
また、前述したように、反射部７１１、７１２は、それぞれ、パッケージ３の内面に設けられている。パッケージ３の内面に例えば前述した形成方法により反射部７１１、７１２を設置することにより、反射効率の良い反射部７１１、７１２を容易かつ確実に形成することができる。これにより、光源２２の輻射熱を反射部７１１、７１２で効率よく反射させることができ、光源２２の輻射熱がパッケージ３に逃げることを低減することができる。そのため、光源２２の温度変化を効果的に抑制することができる。
また、前述したように、反射部７１１、７１２は、それぞれ、光源２２に対して光ＬＬが出射される側に設けられている。ここで、光源２２の光ＬＬが出射される部分、すなわち発光部２２２は、温度変化の影響を特に受けやすい。そのため、光源２２の光ＬＬが出射される側に反射部７１１、７１２を設けることで、光源２２の温度変化を抑制する効果をより顕著に発揮することができる。その結果、光源２２から出射される光ＬＬの波長の変動をより効果的に抑制することができる。
また、前述したように、光源２２とパッケージ３との間を遮る原子セルユニット２の構成部材が存在しない箇所に、反射部７１１、７１２が設けられている。これにより、光源２２の熱がパッケージ３に逃げることをより効果的に低減することができる。そのため、光源２２の温度変化を効果的に抑制することができる。
また、原子発振器１は、前述したように、内部空間Ｓ１を大気圧よりも減圧された状態とすることにより、内部空間Ｓ１における対流によって、光源２２の温度が変化することを低減している。さらに、原子発振器１は、原子セルユニット２を支持部材５によりパッケージ３に対して支持する構成とすることで、光源２２とパッケージ３との間の熱伝達を低減し、光源２２の温度が変化することを低減している。そして、原子発振器１は、反射部７１１、７１２を設けることで、パッケージ３と光源２２との間の輻射による熱の伝達を抑制し、光源２２の温度が変化することを低減している。このようなことから、原子発振器１によれば、光源２２から出射される光ＬＬの波長の変動を抑制する効果を顕著に発揮することができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器が有する原子セルユニットを示す模式的断面図である。
本実施形態の原子発振器は、反射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図５において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
図５に示すように、本実施形態の原子発振器１Ａは、光源２２の外表面に設けられている反射部７２を有する。本実施形態では、光源２２の基板２８と接している面および発光部２２２を除く光源２２の側面や上面といった外表面に設けられている。つまり発光部２２２からの出射される光ＬＬを妨げないよう、光源２２の外表面を覆うように反射部７２が設けられていることで、光源２２からパッケージ３に輻射熱が伝達されることを効果的に低減することができる。
なお、本実施形態のように、光源２２の外表面に反射部７２を設ける場合には、光源２２上に設けられた図示しない配線の短絡を防ぐため、光源２２と反射部７２との間に、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の絶縁膜を設ければよい。
このような原子発振器１Ａによっても、光源２２の温度変化を抑制し、光源２２から出射される光ＬＬの波長の変動を抑制することができる。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図６は、本発明の第３実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の原子発振器は、原子セルユニット、支持部材および反射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、第３実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図６において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
図６に示すように、本実施形態の原子発振器１Ｂは、パッケージ３と、原子セルユニット２Ｂと、原子セルユニット２Ｂをパッケージ３に対して支持する支持部材８と、反射部７３１、７３２とを備えている。
原子セルユニット２Ｂは、原子セル２１と、光源２２と、光学部品２３１、２３２と、光検出部２４と、スペーサー２０とを含み、これらがユニット化されている。なお、図示しないが、原子セルユニット２Ｂの任意の箇所、例えば、スペーサー２０上に、ヒーターおよび温度センサーが設けられている。
スペーサー２０は、支持部としての基板２０１と、基板２０１の外周部に立設された枠部２０２とを有する。また、枠部２０２の上端部には、光学部品２３１、２３２が設けられている。このようにしてスペーサー２０の上方が光学部品２３１、２３２によって封鎖されることで、基板２０１と枠部２０２との内側に空間Ｓ２が形成されている。また、光学部品２３２上には原子セル２１が接続され、原子セル２１の上面には光検出部２４が図示しない接着材を介して接続されている。
また、基板２０１は、その中央部に厚さ方向に貫通する孔２０３を有している。基板２０１の下面には、孔２０３の下側の開口を塞ぐようにして光源２２が設けられている。光源２２は、発光部２２２が基板２０１側を向くようにして基板２０１に取り付けられている。これにより、光ＬＬが孔２０３を通って原子セル２１に向かって出射される。
また、基板２０１は、光源２２に電気的に接続される配線（図示せず）を有している。
支持部材８は、枠体８１１と、２つのシート部材８１２、８１３と、脚部８２とを有する。この支持部材８は、前述した原子セルユニット２Ｂをパッケージ３の基体３１に対して支持する機能を有する。また、支持部材８は、原子セルユニット２Ｂとパッケージ３との間の熱伝達を低減する機能を有する。これにより、原子セル２１や光源２２等の温度制御を高精度に行うことができる。
枠体８１１は、Ｚ軸方向から見たときに、原子セルユニット２Ｂに対して離間して設けられ、原子セルユニット２Ｂの外周を囲っている。枠体８１１の構成材料としては、熱伝導性が比較的低い材料であれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料、セラミックス材料等の非金属を用いることが好ましく、樹脂材料を用いることがより好ましい。枠体８１１を主として樹脂材料で構成した場合、枠体８１１の熱伝導性を低くすることができ、また、枠体８１１の形状が複雑であっても、例えば射出成型等の公知の方法を用いて、枠体８１１を容易に製造することができる。
シート部材８１２、８１３は、それぞれ、例えばフレキシブル配線基板である。シート部材８１２は、その中央部が光源２２に接続され、外周部が枠体８１１の下面に接続されている。一方、シート部材８１３は、その中央部が光検出部２４に接続され、外周部が枠体８１１の上面に接続されている。このようなシート部材８１２、８１３によれば、面方向での熱抵抗が高いため、枠体８１１と原子セルユニット２Ｂとの間の熱伝導を低減することができる。
また、シート部材８１２は、光源２２に電気的に接続されている配線（図示せず）を有し、シート部材８１３は、光検出部２４に電気的に接続されている配線（図示せず）を有する。この配線は、パッケージ３の内部端子（図示せず）に電気的に接続されている。
また、枠体８１１の下端部には、複数の脚部８２が接続されている。この複数の脚部８２は、枠体８１１を基体３１に対して支持している。この複数の脚部８２の構成材料としては、前述した枠体８１１の構成材料と同様の材料を用いることができる。また、複数の脚部８２は、枠体８１１と一体形成してもよい。
図６に示すように、原子発振器１Ｂは、光源２２を支持する支持部としての基板２０１を有し、反射部７３１、７３２が、パッケージ３の内面の光源２２から見える部分に設けられている。具体的には、反射部７３１は、基体３１の上面に設けられている。一方、反射部７３２は、蓋体３２の内面の下側に設けられており、光源２２よりも−ｚ軸側に設けられている。このように、反射部７３１、７３２は、光源２２を支持する支持部としての基板２０１に対して光源２２側に設けられている。これにより、パッケージ３と光源２２との間の輻射による熱の伝達を効果的に低減することができる。
このような原子発振器１Ｂによっても、光源２２の温度変化を抑制し、光源２２から出射される光ＬＬの波長の変動を抑制することができる。
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図７は、本発明の第４実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の原子発振器は、反射部の構成が異なること以外は、前述した第３実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、第４実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図７において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
図７に示すように、本実施形態の原子発振器１Ｃは、光源２２の外表面に設けられている反射部７４を有する。具体的には、光源２２の基板２０１と接している面および発光部２２２を除く光源２２の外表面に設けられている。すなわち、本実施形態では、図示の通り光源２２の側面および下面に設けられている。このように光源２２の外表面を覆うように反射部７４が設けられていることで、光源２２からパッケージ３に輻射熱が伝達されることを効果的に低減することができる。また、反射部７４が、光源２２を支持する支持部としての基板２０１に対して光源２２側に設けられていることで、パッケージ３と光源２２との間の輻射による熱の伝達を効果的に低減することができる。
このような原子発振器１Ｃによっても、光源２２の温度変化を抑制し、光源２２から出射される光ＬＬの波長の変動を抑制することができる。
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図８は、本発明の第５実施形態に係る量子干渉装置を備えた原子発振器の概略構成を示す断面図である。
本実施形態の原子発振器は、原子セルユニット、光検出部、支持部材および反射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、第５実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図８において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
図８に示すように、本実施形態の原子発振器１Ｄは、原子セルユニット２Ｄと、光検出部２４と、パッケージ３と、支持部材８３とを備えている。また、原子セルユニット２Ｄは、原子セル２１と、光源２２と、光学部品２３１、２３２と、ヒーター２５と、温度センサー２６と、等温ゲージ８５と、支持部としての基板２８と、複数の柱部２８０と、を含み、これらがユニット化されている。
原子セルユニット２Ｄが有する複数の柱部２８０は、それぞれ、基板２８の外周部に立設されており、その上端部が光学部品２３１に接続されている。
図８に示す等温ゲージ８５は、箱状をなし、光源２２、ヒーター２５および温度センサー２６を囲う空間Ｓ３を有するように基板２８上に設けられている。
また、等温ゲージ８５は、上方に開口した開口部８５１を有する。この開口部８５１を光ＬＬが通過するように、光源２２は等温ゲージ８５内に配置されている。なお、開口部８５１に光透過性を有する部材を配置してもよい。
このような構成の等温ゲージ８５は、ヒーター２５と同じ温度になるように構成されている。これにより、光源２２とヒーター２５との温度差を低減することができ、光源２２の温度制御を高精度に行うことができる。
等温ゲージ８５の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、金属材料を用いることが好ましい。これにより、等温ゲージ８５とヒーター２５とを同じ温度にし易く、よって、光源２２とヒーター２５との温度差をより低減することができる。
また、等温ゲージ８５の外形の幅をＷ１（図示せず）とし、ヒーター２５の外形の幅をＷ２（図示せず）としたとき、Ｗ１／Ｗ２は、２以上１０以下であることが好ましく、４以上８以下であることがより好ましい。また、等温ゲージ８５の外形の高さをＴ１（図示せず）とし、ヒーター２５の外形の高さをＴ２（図示せず）としたとき、Ｔ１／Ｔ２は、２以上１０以下であることが好ましく、４以上８以下であることがより好ましい。これにより、等温ゲージ８５内に光源２２、ヒーター２５および温度センサー２６を配置するスペースを十分に確保しつつ、等温ゲージ８５、光源２２およびヒーター２５の温度差をより低減することができ、等温ゲージ８５、光源２２およびヒーター２５を熱的に同一とみなすことができる。
光検出部２４は、パッケージ３の蓋体３２に複数の柱状をなす接続部材２４０を介して支持されている。また、光検出部２４は、図示しない配線を介して基体３１の内部端子（図示せず）または基板２８に電気的に接続されている。
支持部材８３は、複数の脚部８３１で構成されている。複数の脚部８３１は、それぞれ、基体３１に立設して設けられており、その上端部が基板２８に接続されている。この複数の脚部８３１は、原子セルユニット２Ｄをパッケージ３の基体３１に対して支持している。
図８に示すように、反射部７５１、７５２は、パッケージ３の内面の等温ゲージ８５から見える部分に設けられている。具体的には、反射部７５１は、基体３１の上面に設けられている。一方、反射部７５２は、蓋体３２の内面の下側に設けられている。ここで、等温ゲージ８５と光源２２とは熱的に同一であるとみなすことができるため、上記のように等温ゲージ８５から見える部分に反射部７５１、７５２が設けられていることで、等温ゲージ８５の輻射熱を反射させることができる。その結果、光源２２の温度変化を抑制する効果をより顕著に発揮することができる。
このような原子発振器１Ｄによっても、光源２２の温度変化を抑制し、光源２２から出射される光ＬＬの波長の変動を抑制することができる。
２．電子機器
以上説明したような本発明の量子干渉装置を備えた原子発振器１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃまたは１Ｄは、各種電子機器に組み込むことができる。
以下、本発明の量子干渉装置を備えた原子発振器を備える電子機器の一例について説明する。
図９は、ＧＰＳ衛星を利用した測位システムに本発明の量子干渉装置を備えた原子発振器を用いた場合の概略構成を示す図である。
図９に示す測位システム１００は、ＧＰＳ衛星２００と、基地局装置３００と、ＧＰＳ受信装置４００とで構成されている。
ＧＰＳ衛星２００は、測位情報（ＧＰＳ信号）を送信する。
基地局装置３００は、例えば電子基準点（ＧＰＳ連続観測局）に設置されたアンテナ３０１を介してＧＰＳ衛星２００からの測位情報を高精度に受信する受信装置３０２と、この受信装置３０２で受信した測位情報を、アンテナ３０３を介して送信する送信装置３０４と、を備える。
ここで、受信装置３０２は、その基準周波数発振源として前述した本発明の原子発振器１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃまたは１Ｄを備える電子装置である。このような受信装置３０２は、優れた信頼性を有する。また、受信装置３０２で受信された測位情報は、リアルタイムで送信装置３０４により送信される。
ＧＰＳ受信装置４００は、ＧＰＳ衛星２００からの測位情報を、アンテナ４０１を介して受信する衛星受信部４０２と、基地局装置３００からの測位情報を、アンテナ４０３を介して受信する基地局受信部４０４と、を備える。
このような電子機器の一例である受信装置３０２は、本発明の量子干渉装置の一種である原子発振器１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃまたは１Ｄを備えているので、優れた信頼性を発揮することができる。
なお、本発明の電子機器は、前述したものに限定されず、例えば、スマートホン、タブレット端末、時計、携帯電話機、ディジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、パーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、地上デジタル放送、携帯電話基地局等に適用することができる。
３．移動体
また、前述したような本発明の量子干渉装置を備えた原子発振器１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃまたは１Ｄは、各種移動体に組み込むことができる。
以下、本発明の移動体の一例について説明する。
図１０は、本発明の量子干渉装置を備えた原子発振器を備える移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。
図１０に示す移動体１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０２と、を有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０２を回転させるように構成されている。このような移動体１５００には、原子発振器１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃまたは１Ｄが内蔵されている。そして、原子発振器１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃまたは１Ｄからの発振信号に基づいて、例えば、図示しない制御部が動力源の駆動を制御する。
このような移動体は、本発明の量子干渉装置の一種である原子発振器１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃまたは１Ｄを備えているので、優れた信頼性を発揮することができる。
以上、本発明の量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、例えば、前述した実施形態の各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、前述した実施形態では、本発明の量子干渉装置は、電磁誘起透明化現象（ＥＩＴ）を利用した原子発振器を例に説明したが、本発明の量子干渉装置はこれに限定されず、例えば、二重共鳴法を利用した原子発振器、水晶発振器以外の発振器等に適用することも可能である。
１…原子発振器、１Ａ…原子発振器、１Ｂ…原子発振器、１Ｃ…原子発振器、１Ｄ…原子発振器、２…原子セルユニット、２Ｂ…原子セルユニット、２Ｄ…原子セルユニット、３…パッケージ、５…支持部材、６…制御部、８…支持部材、１０…パッケージ部、２０…スペーサー、２１…原子セル、２２…光源、２４…光検出部、２５…ヒーター、２６…温度センサー、２７…コイル、２８…基板、２９…接続部材、３０…接着剤、３１…基体、３２…蓋体、３４…端子、５１…脚部、５２…連結部、５３…柱部、６１…光源制御部、６２…温度制御部、６３…磁場制御部、７２…反射部、７４…反射部、８２…脚部、８３…支持部材、８５…等温ゲージ、１００…測位システム、２００…ＧＰＳ衛星、２０１…基板、２０２…枠部、２０３…孔、２１１…胴体部、２１２…光透過部、２１３…光透過部、２１４…貫通孔、２２２…発光部、２３１…光学部品、２３２…光学部品、２４０…接続部材、２８０…柱部、２９１…接続部材、２９２…接続部材、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、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…反射部、７１２…反射部、７３１…反射部、７３２…反射部、７５１…反射部、７５２…反射部、８１１…枠体、８１２…シート部材、８１３…シート部材、８３１…脚部、８５１…開口部、１５００…移動体、１５０１…車体、１５０２…車輪、ＬＬ…光、Ｓ…内部空間、Ｓ１…内部空間、Ｓ２…空間、Ｓ３…空間、ａ…光軸

Claims (10)

  1. アルカリ金属原子が封入されている原子セルと、
    前記原子セル内の前記アルカリ金属原子を励起する光を出射する光源と、
    前記原子セルを透過した前記光を検出する光検出部と、
    少なくとも前記光源を収容する内部空間を有するパッケージと、
    前記パッケージの内面と前記光源との間に配置され、波長４μｍの電磁波に対する反射率が５０％以上である反射部と、を有することを特徴とする量子干渉装置。
  2. 前記反射部は、前記光源の外表面に設けられている請求項１に記載の量子干渉装置。
  3. 前記反射部は、前記パッケージの内面に設けられている請求項１に記載の量子干渉装置。
  4. 前記反射部は、前記光源に対して前記光が出射される側に設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の量子干渉装置。
  5. 前記光源を支持する支持部を有し、
    前記反射部は、前記支持部に対して前記光源側に設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の量子干渉装置。
  6. 前記内部空間は、大気圧よりも減圧されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の量子干渉装置。
  7. 前記原子セルおよび前記光源を一括して前記パッケージに対して支持している支持部材を有し、
    前記支持部材の熱伝導率は、０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上４０．０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の量子干渉装置。
  8. 請求項１ないし７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。
  9. 請求項１ないし７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。
  10. 請求項１ないし７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移動体。
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