[发明专利]沿着光路具有集成透射和反射部分的原子传感器物理封装

说明书

本发明涉及沿着光路具有集成透射和反射部分的原子传感器物理封装。在一个实施例中，提供了一种用于原子传感器的物理封装的块体。该块体包括限定真空密封腔室并且包括多个透射和反射表面以限定与真空密封腔室相交的多个光路的光学透明材料的一个或者多个片段。光学透明材料的该一个或者多个片段包括限定真空密封腔室的至少一部分的第一单块片段。该第一单块片段包括横跨该多个光路中的第一光路而布置的第一部分，以使得第一光路中的光入射在第一单块片段的第一部分上。

技术领域

本发明涉及原子传感器（atomic sensor）的物理封装，并且更具体地涉及沿着光路具有集成透射和反射部分的原子传感器物理封装。

背景技术

正在对减小包括原子钟的原子传感器的尺寸和封装做出努力。用于实现这一点的一个方式是减小用于原子传感器的物理封装的尺寸。物理封装的一个实例是被加工和密封以维持超高真空的玻璃块体。该玻璃块体包括在它的外部上的多个端面（face）和用作对于物理封装的光路的多个带角度的钻孔。反射镜（mirror）和窗口牢固地附接在光路孔的外部开口以密封该物理封装。腔抽空结构被附接以提供用于物理封装的初始真空抽空的装置。样本容器被附接以便为原子传感器保持用作频率基准的原子样本。通过从本底蒸汽俘获原子并且将其冷却成磁光阱（MOT）或者光学粘团而操作的原子传感器对光束的尺寸是敏感的。例如，在这种系统中的信噪比与光束尺寸的平方成比例。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于原子传感器的物理封装的块体。该块体包括限定真空密封腔室并且包括多个透射和反射表面以限定与该真空密封腔室相交的多个光路的光学透明材料的一个或者多个片段（section）。该光学透明材料的一个或者多个片段包括限定所述真空密封腔室的至少一部分的第一单块片段。该第一单块片段包括横跨（across）该多个光路中的第一光路而布置的第一部分，以使得在第一光路中的光入射在第一单块片段的第一部分上。

附图说明

要理解附图仅仅描绘了示例性实施例并且因此不被视为在范围上进行限制，将通过使用附图来更加具体和详细地描述示例性实施例，其中：

图1是实例原子传感器设备的透视图。

图2是用于图1所示原子传感器设备的物理封装的透视视图。

图3A和3B是将玻璃的单块块体形成为图2所示物理封装或者物理封装的片段的实例方法的流程图。

根据通常的实践，各种描述的特征未按照比例绘制，而是被绘制成强调与示例性实施例有关的具体特征。

具体实施方式

在以下详细描述中，对形成其一部分并且在其中通过示意特定的示意性实施例而示出的附图进行参考。然而，应该理解，可以利用其它实施例并且可以做出在逻辑、机械和电气方面的改变。此外，在附图和说明书中提出的方法不应被理解成限制可以以此执行各个步骤的次序。以下详细描述因此不被视为具有限制性的意义。

然而，随着上述玻璃块体的尺寸进一步减小，玻璃会变得太易碎，从而当在玻璃块体中加工孔时导致破坏、断裂和/或碎裂。对于使用来自蒸汽的激光冷却原子的传感器，由于期望使得孔尺寸尽可能大以容纳大光束而使这个问题变得严重。在这里描述的主题能够通过提供一种具有比以前的比较地确定尺寸的玻璃块体物理封装更小的开孔容积的玻璃块体物理封装而解决这些问题。这有助于在允许大光束时改进玻璃块体的强度，从而使得能够在实现原子传感器的期望信噪比时在尺寸上进一步减小玻璃块体。