[發明專利]沿著光路具有集成透射和反射部分的原子傳感器物理封裝

有效

• 申請號: 201310203273.1
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103454446B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: C.M.肖伯;J.A.瓦塞拉;J.S.斯特雷布利
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01P15/00
• 分類號: G01P15/00;G04F5/14;B82Y15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 殷瑞劍;劉春元

本發明涉及沿著光路具有集成透射和反射部分的原子傳感器物理封裝。在一個實施例中，提供了一種用于原子傳感器的物理封裝的塊體。該塊體包括限定真空密封腔室并且包括多個透射和反射表面以限定與真空密封腔室相交的多個光路的光學透明材料的一個或者多個片段。光學透明材料的該一個或者多個片段包括限定真空密封腔室的至少一部分的第一單塊片段。該第一單塊片段包括橫跨該多個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單塊片段的第一部分上。

技術領域

本發明涉及原子傳感器（atomic sensor）的物理封裝，并且更具體地涉及沿著光路具有集成透射和反射部分的原子傳感器物理封裝。

背景技術

正在對減小包括原子鐘的原子傳感器的尺寸和封裝做出努力。用于實現這一點的一個方式是減小用于原子傳感器的物理封裝的尺寸。物理封裝的一個實例是被加工和密封以維持超高真空的玻璃塊體。該玻璃塊體包括在它的外部上的多個端面（face）和用作對于物理封裝的光路的多個帶角度的鉆孔。反射鏡（mirror）和窗口牢固地附接在光路孔的外部開口以密封該物理封裝。腔抽空結構被附接以提供用于物理封裝的初始真空抽空的裝置。樣本容器被附接以便為原子傳感器保持用作頻率基準的原子樣本。通過從本底蒸汽俘獲原子并且將其冷卻成磁光阱（MOT）或者光學粘團而操作的原子傳感器對光束的尺寸是敏感的。例如，在這種系統中的信噪比與光束尺寸的平方成比例。

發明內容

在一個實施例中，提供了一種用于原子傳感器的物理封裝的塊體。該塊體包括限定真空密封腔室并且包括多個透射和反射表面以限定與該真空密封腔室相交的多個光路的光學透明材料的一個或者多個片段（section）。該光學透明材料的一個或者多個片段包括限定所述真空密封腔室的至少一部分的第一單塊片段。該第一單塊片段包括橫跨（across）該多個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單塊片段的第一部分上。

附圖說明

要理解附圖僅僅描繪了示例性實施例并且因此不被視為在范圍上進行限制，將通過使用附圖來更加具體和詳細地描述示例性實施例，其中：

圖1是實例原子傳感器設備的透視圖。

圖2是用于圖1所示原子傳感器設備的物理封裝的透視視圖。

圖3A和3B是將玻璃的單塊塊體形成為圖2所示物理封裝或者物理封裝的片段的實例方法的流程圖。

根據通常的實踐，各種描述的特征未按照比例繪制，而是被繪制成強調與示例性實施例有關的具體特征。

具體實施方式

在以下詳細描述中，對形成其一部分并且在其中通過示意特定的示意性實施例而示出的附圖進行參考。然而，應該理解，可以利用其它實施例并且可以做出在邏輯、機械和電氣方面的改變。此外，在附圖和說明書中提出的方法不應被理解成限制可以以此執行各個步驟的次序。以下詳細描述因此不被視為具有限制性的意義。

然而，隨著上述玻璃塊體的尺寸進一步減小，玻璃會變得太易碎，從而當在玻璃塊體中加工孔時導致破壞、斷裂和/或碎裂。對于使用來自蒸汽的激光冷卻原子的傳感器，由于期望使得孔尺寸盡可能大以容納大光束而使這個問題變得嚴重。在這里描述的主題能夠通過提供一種具有比以前的比較地確定尺寸的玻璃塊體物理封裝更小的開孔容積的玻璃塊體物理封裝而解決這些問題。這有助于在允許大光束時改進玻璃塊體的強度，從而使得能夠在實現原子傳感器的期望信噪比時在尺寸上進一步減小玻璃塊體。