原子振荡器用光学模块以及原子振荡器制造技术

本发明专利技术提供一种原子振荡器用光学模块以及原子振荡器。该原子振荡器用光学模块是利用量子干涉效应的原子振荡器用光学模块，包括：光源，其射出包含具有规定波长的基波、和该基波的边带的光；波长选择部，其被射入来自上述光源的光，并使上述边带透过；气室，该气室中封入了碱金属气体，且该气室被透过上述波长选择部后的光照射；光检测部，其对透过上述气室后的光的强度进行检测，上述波长选择部具有：滤光器部，其使规定的波长范围的光透过；滤光器特性控制部，其使透过上述滤光器部的光的波长范围变化。

【技术实现步骤摘要】
原子振荡器用光学模块以及原子振荡器
本专利技术涉及原子振荡器用光学模块以及原子振荡器。
技术介绍
近年来，提出了一种利用了作为量子干涉效应之一的CPT(CoherentPopulationTrapping：相干布居俘获)的原子振荡器，期待实现装置的小型化以及低耗电化。利用了CPT的原子振荡器是利用了以下现象的振荡器，即若向碱金属原子同时照射波长(频率)相互不同的2个共振光，则2个共振光的吸收停止(EIT现象：ElectromagneticallyInducedTransparency：电磁感应透明)。例如，专利文献1记载有作为利用了CPT的原子振荡器，构成为具有如下光学元件的原子振荡器，该光学元件具有：发出相干光的光源、封入了碱金属原子的气室、对透过气室后的光的强度进行检测的受光元件。在利用了CPT的原子振荡器中，例如，使用了半导体激光器作为光源。在使用了半导体激光器作为光源的原子振荡器中，例如，通过对半导体激光器的驱动电流进行调制，从而使从半导体激光器射出的光产生边带，使EIT现象发生。【专利文献1】日本特开2009-89116号公报然而，从被调制过驱动电流的半导体激光器射出的光不仅包括边带，也包括具有无助于EIT现象的中心波长的基波(载波)。若该基波照射到碱金属原子，则碱金属原子吸收的光的波长(频率)发生变化(AC斯塔克效应)，有时会使原子振荡器的频率的稳定性降低。
技术实现思路
本专利技术的几个方式涉及的目的之一在于，能够提供一种能够得到频率稳定性高的原子振荡器的原子振荡器用光学模块。另外，本专利技术的几个方式涉及的目的之一在于，提供一种具有上述原子振荡器用光学模块的原子振荡器。本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块是利用量子干涉效应的原子振荡器用光学模块，包括：光源，其射出包括具有规定波长的基波、和该基波的边带的光；波长选择部，其被射入来自上述光源的光，并使该射入的光中的上述边带透过；气室，该气室中封入了碱金属气体，且该气室被透过上述波长选择部后的光照射，光检测部，其对照射到上述气室的光中透过上述气室后的光的强度进行检测，上述波长选择部具有：光滤波器部，其使规定的波长范围的光透过；光滤波器特性控制部，其使透过上述滤光器部的光的波长范围变化。根据这样的原子振荡器用光学模块，波长选择部能够减少来自光源的光所包含的基波的强度或使基波消失。由此，能够抑制或防止无助于EIT现象的基波照射到碱金属原子。因此，能够抑制因AC斯塔克效应造成的频率变动，能够提供频率稳定性高的振荡器。因为波长选择部还具有使透过滤光器部的光的波长范围变化的滤光器特性控制部，所以能够修正因制造误差、环境变化等造成的滤光器部的波长选择特性(透过滤光器部的光的波长范围)的偏差。本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块中，上述滤光器部是标准具；上述滤光器特性控制部，通过电光效应，能够使透过上述滤光器部的光的波长范围变化。根据这样的原子振荡器用光学模块，能够使滤光器部成为简单的结构。进而，能够高精度且容易地控制滤光器部的波长选择特性。在本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块中，上述滤光器部具有第1反射镜以及第2反射镜，它们相互对置，且使射入到上述波长选择部的光反射；基板，其配置在上述第1反射镜和上述第2反射镜之间，上述基板的材质是化合物半导体。根据这样的原子振荡器用光学模块，能够减小第1反射镜和第2反射镜之间的距离，能够实现装置的小型化。在本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块中，上述滤光器特性控制部能够具有向上述基板施加电压的第1电极以及第2电极。根据这样的原子振荡器用光学模块，能够使滤光器特性控制部成为简单的结构。在本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块中，还包括化合物半导体的基体，上述光源是半导体激光器，上述滤光器部以及上述光源位于上述基体上，上述第1电极位于上述基体的与上述滤光器部所处一侧相反的一侧，上述第2电极位于与上述滤光器部的与上述基体所处一侧相反的一侧。根据这样的原子振荡器用光学模块，波长选择部以及光源形成在同一基体上，所以能够实现装置的小型化。此外，在本专利技术涉及的记载中，例如，“在特定的东西(以下，称为“A”)的“上方”形成其他的特定的东西(以下，称为“B”)”等中，使用“上方”这样的语句包括：A上直接形成B那样的情况和在A上隔着其他的东西形成B那样的情况，同样，“下方”这样的语句包括：A下直接形成B那样的情况和A下隔着其他的东西形成B那样的情况。本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块中，上述滤光器部的上述基板具有从上述基体侧起层叠的第1层、第2层以及第3层，上述第1层的折射率以及上述第3层的折射率比上述第2层的折射率小，上述第2层能够使从上述光源射出的光传播。根据这样的原子振荡器用光学模块，能够将基板作为光波导路。因此，能够控制从波长选择部射出的光的光束直径，能够有效地向气室照射透过波长选择部的光。在本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块中，上述光源是边发射激光器。根据这样的原子振荡器用光学模块，能够通过对构成边发射激光器的层的膜厚进行控制，从而进行光源(边发射激光器)和波长选择部之间的对准。因此，能够提高光源和波长选择部之间的对准精度。进而，例如，不需要用于使来自光源的光射入到波长选择部的光学元件。本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块中，上述光源是面发射激光器。根据这样的原子振荡器用光学模块，面发射激光器与边发射激光器相比，用于产生增益的电流很少，所以能够实现低耗电化。本专利技术的原子振荡器包括本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块。由于这样的原子振荡器包括本专利技术涉及的原子振荡器用光学模块，所以能够抑制因AC斯塔克效应造成的频率变动，能够提高频率稳定性。本专利技术涉及的原子振荡器是利用量子干涉效应的原子振荡器用，包括：光源，其射出包含具有规定波长的基波、和该基波的边带的光；波长选择部，其被射入来自上述光源的光，并使该射入的光中的上述边带透过；气室，该气室中封入了碱金属气体，且该气室被透过上述波长选择部的光照射；光检测部，其对照射到上述气室的光中透过上述气室后的光的强度进行检测，上述波长选择部具有：滤光器部，其选择规定波长范围的光并进行射出；滤光器特性控制部，其使上述滤光器部选择的波长范围变化。根据这样的原子振荡器，波长选择部能够减少来自光源的光所包含的基波的强度或使基波消失。由此，能够抑制或防止无助于EIT现象的基波照射到碱金属原子。由此，能够抑制因AC斯塔克效应造成的频率变动，能够提供频率稳定性高的振荡器。波长选择部还具有使透过滤光器部的光的波长范围发生变化的滤光器特性控制部，所以能够修正因制造误差、环境变化等造成的滤光器部的波长选择特性(透过滤光器部的光的波长范围)的偏差。附图说明图1是本实施方式涉及的原子振荡器的功能框图。图2(A)是表示碱金属原子的A型3能级模型和第1边带以及第2边带的关系的图，图2(B)是表示由光源产生的第1光的频谱的图。图3是表示从波长选择部射出的第2光的频谱的图。图4是表示本实施方式涉及的原子振荡器的构成的框图。图5是示意性地表示本实施方式涉及的光学模块的主要部分的剖视图。图6是示意性地表示使用了边发射激光器的本实施方式涉及的光学模块的主要部分的剖视图。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的优选实施方式。首先，参照附图来说明本实施方式涉及的光学模块以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.14 JP 2011-0554321.一种原子振荡器用光学模块，其特征在于，是利用量子干涉效应的原子振荡器用光学模块，该原子振荡器用光学模块包括：光源，其射出包含具有规定波长的基波、和该基波的边带的光；波长选择部，其被射入来自所述光源的光，并使该射入的光中的所述边带透过；气室，该气室中封入了碱金属气体，且该气室被透过所述波长选择部后的光照射；光检测部，其对照射到所述气室的光中透过所述气室后的光的强度进行检测，所述光源根据所述光检测部的检测信号对所述基波进行调制而产生所述边带，所述波长选择部具有：滤光器部，其使规定的波长范围的光透过；滤光器特性控制部，其使透过所述滤光器部的光的波长范围变化。2.根据权利要求1所述的原子振荡器用光学模块，其特征在于，所述滤光器部是标准具，所述滤光器特性控制部利用电光效应来使透过所述滤光器部的光的波长范围变化。3.根据权利要求2所述的原子振荡器用光学模块，其特征在于，所述滤光器部具有：第1反射镜以及第2反射镜，它们相互对置，并使射入到所述波长选择部的光反射；基板，其配置在所述第1反射镜和所述第2反射镜之间，所述基板的材质是化合物半导体。4.根据权利要求3所述的原子振荡器用光学模块，其特征在于，所述滤光器特性控制部具有向所述基板施加电压的第1电极以及第2电极。5.根据权利要求4所述的原子振荡器用光学模块，其特征在于，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田哲朗，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：