[發明專利]原子振蕩器

無效

• 申請號: 201110049557.0
• 申請日: 2011-03-01
• 公開（公告）號: CN102195647A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 青山拓
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H03L7/26
• 分類號: H03L7/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;馬建軍

1.一種原子振蕩器，該原子振蕩器利用通過向堿金屬原子照射共振光對而產生的電磁感應透明現象，該原子振蕩器具有：

氣體狀的堿金屬原子；

光源，其產生包含具有可干涉性、且頻率不同的第1光和第2光的多個光來照射所述堿金屬原子；

磁場產生部，其產生使所述堿金屬原子的第1基態能級和第2基態能級發生塞曼分裂的磁場；

光檢測部，其接收透射過所述堿金屬原子的光，生成與接收到的光的強度對應的檢測信號；

頻率控制部，其根據所述檢測信號，進行所述第1光和所述第2光中的至少一方的頻率控制，使得所述第1光和所述第2光成為使所述堿金屬原子發生電磁感應透明現象的共振光對；以及

磁場控制部，其根據所述檢測信號，控制由所述磁場產生部產生的磁場的強度，

所述頻率控制部按照預定的切換定時切換所述第1光和所述第2光中的至少一方的頻率，使得所述第1光和所述第2光依次成為在由塞曼分裂產生的多個所述第1基態能級和多個所述第2基態能級中的與多個預定的磁量子數分別對應的所述第1基態能級和所述第2基態能級之間引起躍遷的共振光對，

所述磁場控制部依次取得當所述第1光和所述第2光成為在與所述預定的磁量子數分別對應的所述第1基態能級和所述第2基態能級之間引起躍遷的共振光對時的能確定所述第1基態能級和所述第2基態能級的能量差的特征信息，根據取得的多個所述特征信息，控制由所述磁場產生部產生的磁場的強度，使得施加給所述堿金屬原子的磁場的強度恒定。

2.根據權利要求1所述的原子振蕩器，其中，

所述光源通過預定頻率的調制信號被施加頻率調制，由此，產生包含所述第1光和第2光的多個光，

所述頻率控制部具有：

電壓控制振蕩器，其生成以與基于所述檢測信號的振蕩控制電壓對應的頻率進行振蕩的振蕩信號；

頻率變換部，其以給定的頻率變換率對所述振蕩信號進行頻率變換來生成所述調制信號；以及

頻率切換控制部，其按照所述切換定時切換所述頻率變換率，使得所述第1光和所述第2光依次成為在與所述預定的磁量子數分別對應的所述第1基態能級和所述第2基態能級之間引起躍遷的共振光對。

3.根據權利要求2所述的原子振蕩器，其中，所述磁場控制部依次取得當所述第1光和所述第2光成為在與所述預定的磁量子數分別對應的所述第1基態能級和所述第2基態能級之間引起躍遷的共振光對時的所述振蕩控制電壓的值，作為所述特征信息。

4.根據權利要求1所述的原子振蕩器，其中，

所述頻率控制部切換所述第1光和所述第2光中的至少一方的頻率，使得所述第1光和所述第2光成為在與第1磁量子數、第2磁量子數和第3磁量子數分別對應的所述第1基態能級和所述第2基態能級之間引起躍遷的共振光對，

當所述第1光和所述第2光成為在與所述第1磁量子數、第2磁量子數和第3磁量子數分別對應的所述第1基態能級和所述第2基態能級之間引起躍遷的共振光對時，所述磁場控制部分別取得作為所述特征信息的第1特征信息、第2特征信息和第3特征信息，根據所述第1特征信息、所述第2特征信息和所述第3特征信息，計算對應于所述第1磁量子數的所述第1基態能級和所述第2基態能級的能量差與對應于所述第2磁量子數的所述第1基態能級和所述第2基態能級的能量差的差、同對應于所述第2磁量子數的所述第1基態能級和所述第2基態能級的能量差與對應于所述第3磁量子數的所述第1基態能級和所述第2基態能級的能量差的差之比，根據計算結果，控制由所述磁場產生部產生的磁場的強度。

5.根據權利要求1所述的原子振蕩器，其中，

所述頻率控制部切換所述第1光和所述第2光中的至少一方的頻率，使得所述第1光和所述第2光成為在與第1磁量子數和第2磁量子數分別對應的所述第1基態能級和所述第2基態能級之間引起躍遷的共振光對，

當所述第1光和所述第2光成為在與所述第1磁量子數和第2磁量子數分別對應的所述第1基態能級和所述第2基態能級之間引起躍遷的共振光對時，所述磁場控制部分別取得作為所述特征信息的第1特征信息和第2特征信息，根據所述第1特征信息和所述第2特征信息，計算對應于所述第1磁量子數的所述第1基態能級和所述第2基態能級的能量差與對應于所述第2磁量子數的所述第1基態能級和所述第2基態能級的能量差的差，根據計算結果，控制由所述磁場產生部產生的磁場的強度。