[发明专利]原子室及其制造方法、量子干涉装置、原子振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及原子室的制造方法、原子室、量子干涉装置、原子振荡器、电子设备 以及移动体。

背景技术

作为长期具有高精度的振荡特性的振荡器，公知有基于铷、铯等碱金属的原子能 量跃迁而进行振荡的原子振荡器。

原子振荡器的工作原理通常大致分为利用光与微波的双共振现象的方式和利用 基于波长不同的两种光的量子干涉效应(CPT：CoherentPopulationTrapping(相干布 居俘获))的方式。无论在哪个方式的原子振荡器中，通常都具有封入了碱金属的原 子室(气室)(例如，参照专利文献1)。

作为这样的原子室，已知具有层叠了多个基板的结构的原子室，以伴随着近年来 对原子振荡器(特别是CPT方式的原子振荡器)的小型化的要求而实现小型化。在 制造这样的原子室时，例如，在专利文献1中，准备在形成有沿厚度方向贯通的贯通 孔的基板的一个面上接合玻璃基板而成的两个部件，在一个部件的玻璃基板的贯通孔 侧的面上配置碱金属之后，将两个部件相互接合，从而形成封入有碱金属的内部空间。

这里，通常在原子室内封入预估了碱金属会随时间而减少的量的较大量的碱金 属，剩余的碱金属作为液体状或固体状而存在。

但是，在专利文献1的原子室中，剩余的碱金属大量存在于应该使向碱金属照射 的光通过的玻璃基板的区域上，因此存在如下问题：光的透过量减少，并且光的一部 分与液体或者固体状态的碱金属发生作用，从而导致特性的下降。例如，在CPT方 式的原子振荡器中，使用伴随电磁感应透明(EIT：ElectromagneticallyInduced Transparency)现象而产生的陡峭信号即EIT信号作为基准信号，但是，在专利文献 1的原子室中，存在如下问题：EIT信号的强度减小，其结果是，频率稳定度下降。

专利文献1：日本特开2013－38382号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高频率稳定度的原子室的制造方法和原子室， 并且，提供具有该原子室的量子干涉装置、原子振荡器、电子设备以及移动体。

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用 例来实现。

[应用例1]

本发明的原子室的制造方法的特征在于，包含：准备工序，准备构造体，该构造 体具有构成内部空间且至少一部分为透光部的壁部，并在所述透光部上配置有液体状 或固体状的金属原子；以及调整工序，以所述金属原子的量在所述透光部的外周部侧 比中央部增的方式调整分布。

根据这样的原子室的制造方法，在所得到的原子室中，由于配置于透光部的中央 部的液体状或固体状的金属原子的量较少，所以能够高效地使光透过。因此，例如在 用于EIT方式的量子干涉装置的情况下，能够增大EIT信号的强度，其结果是，能够 提高频率稳定度。

[应用例2]

在本发明的原子室的制造方法中，优选的是，在所述调整工序中，通过对所述透 光部进行加热来调整分布。

由此，即使在密封了内部空间的状态下，也能够进行调整工序。

[应用例3]

在本发明的原子室的制造方法中，优选的是，所述准备工序包含：底座部准备步 骤，准备底座部，该底座部向一个面侧开口，并具有底部构成所述透光部的凹部；配 置步骤，将所述金属原子配置于所述底部；以及密封步骤，对所述凹部进行密封而形 成所述内部空间。

由此，能够高效地制造小型的原子室。

[应用例4]

在本发明的原子室的制造方法中，优选的是，在所述配置步骤中，通过成膜，将 所述金属原子配置于所述底部。

由此，即使在制造小型的原子室的情况下，在配置步骤中，也能够将期望量的液 体状或固体状的金属原子容易地配置于期望的位置和范围。

[应用例5]

在本发明的原子室的制造方法中，优选的是，在所述调整工序中，以沿着所述底 部的外周部配置所述金属原子的方式进行所述调整。

由此，即使配置于内部空间的液体状或固体状的金属原子的量较多，也能够将液 体状或固体状的金属原子配置于窗部的外周部。

[应用例6]

在本发明的原子室的制造方法中，优选的是，所述底部在俯视时具有角部，在所 述调整工序中，以将所述金属原子配置于所述角部的方式进行所述调整。