[发明专利]原子振荡器和电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及原子振荡器和电子设备。

背景技术

作为具有较高的长期频率稳定度的振荡器，公知有基于铷、铯等碱金属的原子的能量跃迁而进行振荡的原子振荡器(参照例如美国专利第6320472号说明书)。

美国专利第6320472号说明书所述的原子振荡器例如具备封入有气态的碱金属的室(原子室)、射出对室照射的光的半导体激光元件、以及对透过了室的光进行检测的光检测器，根据光检测器的检测结果来控制半导体激光器的驱动。

在美国专利第6320472号说明书所述的原子振荡器中，存在这样的问题：由于原子振荡器的设置环境的变动(例如温度变动、磁场变动等外部干扰)而导致输入到半导体激光器中的电流值发生变动，与此相伴，导致短期频率稳定度恶化。

发明内容

本发明的目的在于提供即使发生设置环境的变动也能够减少短期频率稳定度的恶化的原子振荡器，此外，还提供具备上述原子振荡器的电子设备及移动体。

所述目的通过下述本发明来实现。

本发明的原子振荡器包含：原子室，其封入有碱金属原子；光源部，其对所述原子室照射频率互不相同的第1光和第2光；光检测部，其对透过了所述原子室的所述第1光和所述第2光进行检测，输出检测信号；信号生成部，其根据按照每个第1周期对所述检测信号进行检波而得的结果，生成与所述碱金属原子的两个基态间的跃迁频率对应的微波信号；以及光源调节部，其按照每个比所述第1周期长的第2周期对所述第1光和所述第2光各自的频率进行调节。

根据这样的原子振荡器，通过对第1光和第2光各自的频率进行调节，能够减少由于设置环境的变动(外部干扰)导致的短期频率稳定度的恶化。此外，通过使调节第1光和第2光各自的频率的周期(第2周期)比信号生成部对检测信号进行检波的周期(第1周期)长，也能够减少由于该调节导致的短期频率稳定度的恶化。

在本发明的原子振荡器中，优选的是，所述光源调节部具有：驱动电路，其通过向所述光源部输入将基于所述微波信号的调制电流与偏置电流叠加而得的驱动电流，驱动所述光源部；和自动增益控制电路，其按照每个比所述第1周期长的第3周期对所述微波信号的振幅进行调节。

由此，能够使输入至光源部的调制电流稳定，减少由于设置环境的变动(外部干扰)引起的短期频率稳定度的变动。此外，通过使调节调制电流的周期(第3周期)比在生成微波信号时对检测信号进行检波的周期(第1周期)长，也能够减少由于该调节导致的短期频率稳定度的恶化。

在本发明的原子振荡器中，优选的是，所述光源调节部具有偏置电流调节部，该偏置电流调节部按照每个比所述第1周期长的第4周期对所述偏置电流的电流值进行调节。

由此，能够使输入至光源部的偏置电流稳定，减少由于设置环境的变动(外部干扰)引起的短期频率稳定度的变动。此外，通过使调节偏置电流的周期(第4周期)比在生成微波信号时对检测信号进行检波的周期(第1周期)长，也能够减少由于该调节导致的短期频率稳定度的恶化。

在本发明的原子振荡器中，优选的是，所述第4周期比所述第3周期短。由此，在光源部相对于偏置电流的输出特性的线性较高(非线性较低)的情况下，能够有效地减少来自光源部的光的中心波长的变动，其结果能够提高第1光和第2光的波长的稳定性。

在本发明的原子振荡器中，优选的是，所述第4周期比所述第3周期长。由此，在光源部相对于偏置电流的输出特性的非线性较高(线性较低)的情况下，能够有效地减少来自光源部的光的中心波长的变动，其结果能够提高第1光和第2光的波长的稳定性。

在本发明的原子振荡器中，优选的是，当设置环境温度以变动速度T[℃/秒]进行变动时，所述第2周期为(0.1/T)秒以下。

由此，能够减少由于设置环境温度的变动引起的短期频率稳定度的变动。

在本发明的原子振荡器中，优选的是，所述第1周期为1/150秒以上且1/50秒以下。

由此，能够良好地生成微波信号。

在本发明的原子振荡器中，优选的是，所述第2周期为1秒以下。

由此，能够减少由于一般的设置环境的变动引起的短期频率稳定度的变动。