原子振蕩器用光學(xué)模塊以及原子振蕩器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種原子振蕩器用光學(xué)模塊以及原子振蕩器。該原子振蕩器用光學(xué)模塊是利用量子干涉效應(yīng)的原子振蕩器用光學(xué)模塊，包括：光源，其射出包含具有規(guī)定波長的基波、和該基波的邊帶的光；波長選擇部，其被射入來自上述光源的光，并使上述邊帶透過；氣室，該氣室中封入了堿金屬氣體，且該氣室被透過上述波長選擇部后的光照射；光檢測部，其對透過上述氣室后的光的強度進(jìn)行檢測，上述波長選擇部具有：濾光器部，其使規(guī)定的波長范圍的光透過；濾光器特性控制部，其使透過上述濾光器部的光的波長范圍變化。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
原子振蕩器用光學(xué)模塊以及原子振蕩器
本專利技術(shù)涉及原子振蕩器用光學(xué)模塊以及原子振蕩器。
技術(shù)介紹
近年來，提出了一種利用了作為量子干涉效應(yīng)之一的CPT(CoherentPopulationTrapping：相干布居俘獲)的原子振蕩器，期待實現(xiàn)裝置的小型化以及低耗電化。利用了CPT的原子振蕩器是利用了以下現(xiàn)象的振蕩器，即若向堿金屬原子同時照射波長(頻率)相互不同的2個共振光，則2個共振光的吸收停止(EIT現(xiàn)象：ElectromagneticallyInducedTransparency：電磁感應(yīng)透明)。例如，專利文獻(xiàn)1記載有作為利用了CPT的原子振蕩器，構(gòu)成為具有如下光學(xué)元件的原子振蕩器，該光學(xué)元件具有：發(fā)出相干光的光源、封入了堿金屬原子的氣室、對透過氣室后的光的強度進(jìn)行檢測的受光元件。在利用了CPT的原子振蕩器中，例如，使用了半導(dǎo)體激光器作為光源。在使用了半導(dǎo)體激光器作為光源的原子振蕩器中，例如，通過對半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流進(jìn)行調(diào)制，從而使從半導(dǎo)體激光器射出的光產(chǎn)生邊帶，使EIT現(xiàn)象發(fā)生。【專利文獻(xiàn)1】日本特開2009-89116號公報然而，從被調(diào)制過驅(qū)動電流的半導(dǎo)體激光器射出的光不僅包括邊帶，也包括具有無助于EIT現(xiàn)象的中心波長的基波(載波)。若該基波照射到堿金屬原子，則堿金屬原子吸收的光的波長(頻率)發(fā)生變化(AC斯塔克效應(yīng))，有時會使原子振蕩器的頻率的穩(wěn)定性降低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的幾個方式涉及的目的之一在于，能夠提供一種能夠得到頻率穩(wěn)定性高的原子振蕩器的原子振蕩器用光學(xué)模塊。另外，本專利技術(shù)的幾個方式涉及的目的之一在于，提供一種具有上述原子振蕩器用光學(xué)模塊的原子振蕩器。本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊是利用量子干涉效應(yīng)的原子振蕩器用光學(xué)模塊，包括：光源，其射出包括具有規(guī)定波長的基波、和該基波的邊帶的光；波長選擇部，其被射入來自上述光源的光，并使該射入的光中的上述邊帶透過；氣室，該氣室中封入了堿金屬氣體，且該氣室被透過上述波長選擇部后的光照射，光檢測部，其對照射到上述氣室的光中透過上述氣室后的光的強度進(jìn)行檢測，上述波長選擇部具有：光濾波器部，其使規(guī)定的波長范圍的光透過；光濾波器特性控制部，其使透過上述濾光器部的光的波長范圍變化。根據(jù)這樣的原子振蕩器用光學(xué)模塊，波長選擇部能夠減少來自光源的光所包含的基波的強度或使基波消失。由此，能夠抑制或防止無助于EIT現(xiàn)象的基波照射到堿金屬原子。因此，能夠抑制因AC斯塔克效應(yīng)造成的頻率變動，能夠提供頻率穩(wěn)定性高的振蕩器。因為波長選擇部還具有使透過濾光器部的光的波長范圍變化的濾光器特性控制部，所以能夠修正因制造誤差、環(huán)境變化等造成的濾光器部的波長選擇特性(透過濾光器部的光的波長范圍)的偏差。本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊中，上述濾光器部是標(biāo)準(zhǔn)具；上述濾光器特性控制部，通過電光效應(yīng)，能夠使透過上述濾光器部的光的波長范圍變化。根據(jù)這樣的原子振蕩器用光學(xué)模塊，能夠使濾光器部成為簡單的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，能夠高精度且容易地控制濾光器部的波長選擇特性。在本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊中，上述濾光器部具有第1反射鏡以及第2反射鏡，它們相互對置，且使射入到上述波長選擇部的光反射；基板，其配置在上述第1反射鏡和上述第2反射鏡之間，上述基板的材質(zhì)是化合物半導(dǎo)體。根據(jù)這樣的原子振蕩器用光學(xué)模塊，能夠減小第1反射鏡和第2反射鏡之間的距離，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。在本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊中，上述濾光器特性控制部能夠具有向上述基板施加電壓的第1電極以及第2電極。根據(jù)這樣的原子振蕩器用光學(xué)模塊，能夠使濾光器特性控制部成為簡單的結(jié)構(gòu)。在本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊中，還包括化合物半導(dǎo)體的基體，上述光源是半導(dǎo)體激光器，上述濾光器部以及上述光源位于上述基體上，上述第1電極位于上述基體的與上述濾光器部所處一側(cè)相反的一側(cè)，上述第2電極位于與上述濾光器部的與上述基體所處一側(cè)相反的一側(cè)。根據(jù)這樣的原子振蕩器用光學(xué)模塊，波長選擇部以及光源形成在同一基體上，所以能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。此外，在本專利技術(shù)涉及的記載中，例如，“在特定的東西(以下，稱為“A”)的“上方”形成其他的特定的東西(以下，稱為“B”)”等中，使用“上方”這樣的語句包括：A上直接形成B那樣的情況和在A上隔著其他的東西形成B那樣的情況，同樣，“下方”這樣的語句包括：A下直接形成B那樣的情況和A下隔著其他的東西形成B那樣的情況。本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊中，上述濾光器部的上述基板具有從上述基體側(cè)起層疊的第1層、第2層以及第3層，上述第1層的折射率以及上述第3層的折射率比上述第2層的折射率小，上述第2層能夠使從上述光源射出的光傳播。根據(jù)這樣的原子振蕩器用光學(xué)模塊，能夠?qū)⒒遄鳛楣獠▽?dǎo)路。因此，能夠控制從波長選擇部射出的光的光束直徑，能夠有效地向氣室照射透過波長選擇部的光。在本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊中，上述光源是邊發(fā)射激光器。根據(jù)這樣的原子振蕩器用光學(xué)模塊，能夠通過對構(gòu)成邊發(fā)射激光器的層的膜厚進(jìn)行控制，從而進(jìn)行光源(邊發(fā)射激光器)和波長選擇部之間的對準(zhǔn)。因此，能夠提高光源和波長選擇部之間的對準(zhǔn)精度。進(jìn)而，例如，不需要用于使來自光源的光射入到波長選擇部的光學(xué)元件。本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊中，上述光源是面發(fā)射激光器。根據(jù)這樣的原子振蕩器用光學(xué)模塊，面發(fā)射激光器與邊發(fā)射激光器相比，用于產(chǎn)生增益的電流很少，所以能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電化。本專利技術(shù)的原子振蕩器包括本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊。由于這樣的原子振蕩器包括本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器用光學(xué)模塊，所以能夠抑制因AC斯塔克效應(yīng)造成的頻率變動，能夠提高頻率穩(wěn)定性。本專利技術(shù)涉及的原子振蕩器是利用量子干涉效應(yīng)的原子振蕩器用，包括：光源，其射出包含具有規(guī)定波長的基波、和該基波的邊帶的光；波長選擇部，其被射入來自上述光源的光，并使該射入的光中的上述邊帶透過；氣室，該氣室中封入了堿金屬氣體，且該氣室被透過上述波長選擇部的光照射；光檢測部，其對照射到上述氣室的光中透過上述氣室后的光的強度進(jìn)行檢測，上述波長選擇部具有：濾光器部，其選擇規(guī)定波長范圍的光并進(jìn)行射出；濾光器特性控制部，其使上述濾光器部選擇的波長范圍變化。根據(jù)這樣的原子振蕩器，波長選擇部能夠減少來自光源的光所包含的基波的強度或使基波消失。由此，能夠抑制或防止無助于EIT現(xiàn)象的基波照射到堿金屬原子。由此，能夠抑制因AC斯塔克效應(yīng)造成的頻率變動，能夠提供頻率穩(wěn)定性高的振蕩器。波長選擇部還具有使透過濾光器部的光的波長范圍發(fā)生變化的濾光器特性控制部，所以能夠修正因制造誤差、環(huán)境變化等造成的濾光器部的波長選擇特性(透過濾光器部的光的波長范圍)的偏差。附圖說明圖1是本實施方式涉及的原子振蕩器的功能框圖。圖2(A)是表示堿金屬原子的A型3能級模型和第1邊帶以及第2邊帶的關(guān)系的圖，圖2(B)是表示由光源產(chǎn)生的第1光的頻譜的圖。圖3是表示從波長選擇部射出的第2光的頻譜的圖。圖4是表示本實施方式涉及的原子振蕩器的構(gòu)成的框圖。圖5是示意性地表示本實施方式涉及的光學(xué)模塊的主要部分的剖視圖。圖6是示意性地表示使用了邊發(fā)射激光器的本實施方式涉及的光學(xué)模塊的主要部分的剖視圖。具體實施方式以下，參照附圖來說明本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方式。首先，參照附圖來說明本實施方式涉及的光學(xué)模塊以本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
2011.03.14 JP 2011-0554321.一種原子振蕩器用光學(xué)模塊，其特征在于，是利用量子干涉效應(yīng)的原子振蕩器用光學(xué)模塊，該原子振蕩器用光學(xué)模塊包括：光源，其射出包含具有規(guī)定波長的基波、和該基波的邊帶的光；波長選擇部，其被射入來自所述光源的光，并使該射入的光中的所述邊帶透過；氣室，該氣室中封入了堿金屬氣體，且該氣室被透過所述波長選擇部后的光照射；光檢測部，其對照射到所述氣室的光中透過所述氣室后的光的強度進(jìn)行檢測，所述光源根據(jù)所述光檢測部的檢測信號對所述基波進(jìn)行調(diào)制而產(chǎn)生所述邊帶，所述波長選擇部具有：濾光器部，其使規(guī)定的波長范圍的光透過；濾光器特性控制部，其使透過所述濾光器部的光的波長范圍變化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子振蕩器用光學(xué)模塊，其特征在于，所述濾光器部是標(biāo)準(zhǔn)具，所述濾光器特性控制部利用電光效應(yīng)來使透過所述濾光器部的光的波長范圍變化。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原子振蕩器用光學(xué)模塊，其特征在于，所述濾光器部具有：第1反射鏡以及第2反射鏡，它們相互對置，并使射入到所述波長選擇部的光反射；基板，其配置在所述第1反射鏡和所述第2反射鏡之間，所述基板的材質(zhì)是化合物半導(dǎo)體。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的原子振蕩器用光學(xué)模塊，其特征在于，所述濾光器特性控制部具有向所述基板施加電壓的第1電極以及第2電極。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的原子振蕩器用光學(xué)模塊，其特征在于，還包括...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：西田哲朗，
申請(專利權(quán))人：精工愛普生株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：