国際特許分類[H03L7/26]の内容
電気 (1,674,590) | 基本電子回路 (63,536) | 電子的振動またはパルス発生器の自動制御,起動,同期または安定化 (3,550) | 周波数または位相の自動制御;同期 (3,453) | 周波数の基準として分子,原子または亜原子粒子のエネルギレベルを用いるもの (115)
国際特許分類[H03L7/26]に分類される特許
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原子発振器
【課題】回路部分の小型化や省電力化が容易な原子発振器を提供する。
【解決手段】原子発振器1は、アルカリ金属原子に共鳴光対を照射することにより生じる電磁誘起透過現象を利用する原子発振器であって、光源10、気体状のアルカリ金属原子20、光検出部30、周波数制御部40を含む。光源10は、可干渉性を有し、周波数が異なる第1の光と第2の光を含む複数の光を発生させて、アルカリ金属原子20に照射する。光検出部30は、アルカリ金属原子20を透過した複数の光22を受け取り、当該複数の光22の干渉により得られる所定の周波数のビート信号を含む検出信号32を生成する。周波数制御部40は、検出信号32に含まれる所定の周波数のビート信号に基づいて、第1の光と第2の光がアルカリ金属原子20に電磁誘起透過現象を起こさせる共鳴光対となるように、第1の光及び第2の光の少なくとも一方の周波数制御を行う。
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原子発振器の製造方法
【課題】製造工程を短縮してユニットコストの低減を図ることができる原子発振器の製造
方法を提供する。
【解決手段】この原子発振器50は、半導体基板上に形成された受光部を有する受光素子
(PD)6と、受光素子6上に積層され、受光部の上部に開口部8aを有する空洞8bが
形成されたセル層8と、空洞8bに封入された気体状のアルカリ金属原子5と、開口部8
aを閉止するカバーガラス(透明部材)4と、カバーガラス4を介してアルカリ金属原子
5に共鳴光を出射する発光素子(VCSEL)1と、を備えて構成されている。尚、受光
素子(PD)6には電極7が備えられ、カバーガラス4上には発光素子1用の電極3が形
成されている。そして発光素子1のバンプ2を介して発光素子1用の電極3と接続される
。
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原子発振器及び製造方法
【課題】製造工程を短縮してユニットコストの低減を図ることができる原子発振器を提供
する。
【解決手段】この原子発振器50は、半導体基板上に形成された受光部を有する受光素子
(PD)6と、受光素子6上に積層され、受光部の上部に開口部8aを有する空洞8bが
形成されたセル層8と、空洞8bに封入された気体状のアルカリ金属原子5と、開口部8
aを閉止するカバーガラス(透明部材)4と、カバーガラス4を介してアルカリ金属原子
5に共鳴光を出射する発光素子(VCSEL)1と、を備えて構成されている。尚、受光
素子(PD)6には電極7が備えられ、カバーガラス4上には発光素子1用の電極3が形
成されている。そして発光素子1のバンプ2を介して発光素子1用の電極3と接続される
。
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原子発振器
【課題】アセンブリの容易さ、実装面積の低減化、及び耐振動性に優れた原子発振器を提
供する。
【解決手段】この物理パッケージ20は、外部接続用のリード端子8を有するリードフレ
ーム(支持部材)6と、ペルチェ素子5と、アルカリ金属原子に電磁誘起透過現象を発生
させる共鳴光対を生成するための半導体レーザー(光源)1と、アルカリ金属原子を封入
したセル3と、アルカリ金属原子を透過した共鳴光対を検出するPD(光検出手段)4と
、ペルチェ素子5の温度を検知するサーミスタ(温度検知素子)2と、を備え、リードフ
レーム6にペルチェ素子5を搭載し、ペルチェ素子5の上にサーミスタ2と、半導体レー
ザー1、セル3、及びPD4を横並びに併設すると共に、リードフレーム6上に搭載した
全ての部品の露出面を樹脂(封止部材)7により覆う構成とした。
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原子発振器
【課題】設計の自由度を向上させることにより比較的簡易な構成の原子発振器を提供すること。
【解決手段】原子発振器1は、光源10、光検出手段30、制御手段40を含む。光源10は、中心周波数をf1として周波数がΔfずつ異なる複数の周波数成分を有する第1の光と、中心周波数をf2として周波数がΔfずつ異なる複数の周波数成分を有する第2の光と、を発生させる。光検出手段30は、アルカリ金属原子を透過した第1の光及び第2の光を含む光の強度を検出する。制御手段40は、光検出手段30の検出結果に基づいて、第1の光の所定の周波数成分と第2の光の所定の周波数成分の周波数差がアルカリ金属原子の2つの基底準位のエネルギー差に相当する周波数に等しくなるように制御する。第1の光の中心周波数f1と第2の光の中心周波数f2の周波数差は、アルカリ金属原子の2つの基底準位のエネルギー差に相当する周波数と異なる。
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原子発振器の光源を制御する方法
【課題】透過光強度が最小となる点に直流バイアス電流を追い込むことが可能な原子発振
器の光源を制御する方法を提供する。
【解決手段】アルカリ金属原子に電磁誘起透過現象を発生させるための共鳴光対を生成す
る半導体レーザー1と、アルカリ金属原子を封入したcell2と、cell2を透過し
た共鳴光対を検出するPD3と、PD3の出力信号をデジタル信号に変換するA/Dコン
バーター4と、A/Dコンバーター4により変換されたデジタル信号を記憶するメモリ6
と、メモリ6へデジタル信号を書き込み、そのデジタル信号を読み出すメモリ制御部5と
、メモリ6に既に記憶されているデジタルデータとA/Dコンバーター4により変換され
たデジタル信号とを比較する比較部7と、比較結果に基づき半導体レーザー1に与える直
流バイアス電流を制御する電流源制御部8と、半導体レーザー1に直流バイアス電流を供
給する電流源9と、を備えて構成されている。
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原子発振器、及び光源を制御する方法
【課題】透過光強度が最小となる点に直流バイアス電流を追い込むことが可能な原子発振
器を提供する。
【解決手段】アルカリ金属原子に電磁誘起透過現象を発生させるための共鳴光対を生成す
る半導体レーザー1と、アルカリ金属原子を封入したcell2と、cell2を透過し
た共鳴光対を検出するPD3と、PD3の出力信号をデジタル信号に変換するA/Dコン
バーター4と、A/Dコンバーター4により変換されたデジタル信号を記憶するメモリ6
と、メモリ6へデジタル信号を書き込み、メモリ6に記憶されたデジタル信号を読み出す
メモリ制御部5と、メモリ6に既に記憶されているデジタルデータとA/Dコンバーター
4により変換されたデジタル信号とを比較する比較部7と、比較結果に基づき半導体レー
ザー1に与える直流バイアス電流を制御する電流源制御部8と、半導体レーザー1に直流
バイアス電流を供給する電流源9と、を備えて構成されている。
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原子発振器及び原子発振器の制御方法
【課題】最大強度のEIT信号が検出でき、S/Nを向上して周波数の安定化を図ること
ができる原子発振器を提供する。
【解決手段】この原子発振器100は、アルカリ金属原子に電磁誘起透過現象(EIT現
象)を発生させるための共鳴光対を生成する光源1と、光源1からの光の波長により光の
吸収量を変化させるアルカリ金属入りセル2と、光源1に高周波信号を供給して共鳴光対
を生成するサイドバンド発生手段5と、光源1に直流信号を供給して共鳴光対の中心周波
数を可変する中心波長可変手段4と、アルカリ金属原子を透過した共鳴光対を検出し、透
過した共鳴光対の強度に応じた検出信号を出力する光検出手段3と、共鳴光対の中心周波
数を可変したときの検出信号の最小値を検出する吸収検出手段6と、サイドバンド発生手
段5から出力される高周波信号の供給又は停止を制御する信号処理手段8と、を備えて構
成されている。
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量子干渉装置、原子発振器及び磁気センサー
【課題】アルカリ金属原子に対するEIT現象の発現効率を高めることにより、レーザーパワーの利用効率を向上させることができる量子干渉装置、原子発振器及び磁気センサーを提供すること。
【解決手段】光源10は周波数がΔωずつ異なる複数の第1,第2の共鳴光を発生させ、光検出手段40は磁場発生手段30により磁場が与えられたアルカリ金属原子を透過した第1,第2の共鳴光を含む光の強度を検出する。制御手段50は、光検出手段の検出結果に基づき、所定の1対の第1,第2の共鳴光の周波数差がアルカリ金属原子の2つの基底準位のエネルギー差に相当する周波数差に等しくなるように、かつ、アルカリ金属原子の2つの基底準位の各々に発生した、磁気量子数が互いに1だけ異なる2つのゼーマン分裂準位のエネルギー差に相当する周波数δに対して、2×δ×n=Δω及びΔω×n=2×δ(nは正の整数)の少なくとも一方を満足するように制御する。
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原子発振器
【課題】短期周波数安定性が向上した原子発振器を得ること。
【解決手段】ソレノイドコイル5が、レーザー光11およびレーザー光12の光軸X上にある磁気シールド7の2つの底71,72にわたって設けられているので、原子セル2の長さと比較してソレノイドコイル5の長さを長くできる。原子セル2は、レーザー光源1とレーザー光検出器3との間に位置しているので、原子セル2は、ソレノイドコイル5の中ほどに位置している。ソレノイドコイル5の中心部23程磁場が一定であるので、アルカリ金属元素6に略均一な磁場を印加でき、ゼーマン分裂後のエネルギー準位間のエネルギー差を安定にできる。したがって、単一の共鳴周波数に近づき、原子共鳴信号を尖鋭にでき、短期周波数安定性が向上した原子発振器10を得ることができる。
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