[發明專利]原子室模塊、量子干涉裝置、電子設備及磁場控制方法

有效

• 申請號: 201310399153.3
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103684449B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 珎道幸治;吉田啟之
• 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;黃綸偉

本發明提供原子室模塊、量子干涉裝置、電子設備及磁場控制方法。作為課題，提供通過一定程度地消除由加熱器電流產生的原子室內部的磁場，從而能夠穩定地產生強度高的EIT信號的原子室模塊和原子室的磁場控制方法、以及使用了該原子室模塊的頻率穩定度高的量子干涉裝置和電子設備。原子室模塊（10）包含：封入有原子的原子室（11）；發熱部（12），其通過流過電流而發熱，對原子室（11）進行加熱；以及磁場產生部（13），其使原子室（11）的內部產生磁場。由磁場產生部（13）產生的原子室（11）內部的預定位置處的磁場包含與基于流過發熱部（12）的電流產生的該預定位置處的磁場相反方向的磁場分量。

技術領域

本發明涉及原子室（atom cell）模塊、量子干涉裝置、電子設備以及原子室的磁場控制方法。

背景技術

眾所周知，如圖20所示，作為堿金屬原子的一種的銫原子具有6S_1/2的基態能級和6P_1/2、6P_3/2這兩個激發能級。并且，6S_1/2、6P_1/2、6P_3/2這各個能級具有分裂成多個能級的超微細結構。具體而言，6S_1/2具有F=3、4這兩個基態能級，6P_1/2具有F=3、4這兩個激發能級，6P_3/2具有F=2、3、4、5這4個激發能級。

例如，處于6S_1/2的F=3的基態能級的銫原子通過吸收D2線而能夠躍遷到6P_3/2的F=2、3、4中的任意一個激發能級，但是不能躍遷到F=5的激發能級。處于6S_1/2的F=4的基態能級的銫原子通過吸收D2線而能夠躍遷到6P_3/2的F=3、4、5中的任意一個激發能級，但是不能躍遷到F=2的激發能級。這些是遵循于假定了電偶極躍遷時的躍遷選擇規則的結果。相反，處于6P_3/2的F=3、4中的任意一個激發能級的銫原子能夠放射D2線而躍遷到6S_1/2的F=3或者F=4的基態能級（初始基態能級或者其他基態能級中的任意一個）。此處，由6S_1/2的F=3、4這兩個基態能級和6P_3/2的F=3、4中的任意一個激發能級構成的三能級（由兩個基態能級和1個激發能級構成）通過吸收/放射D2線而能夠實現Λ型躍遷，因此被稱作Λ型三能級。同樣，由6S_1/2的F=3、4這兩個基態能級和6P_1/2的F=3、4中的任意一個激發能級構成的三能級通過吸收/放射D1線而能夠實現Λ型躍遷，所以形成Λ型三能級。

與此相對，處于6P_3/2的F=2的激發能級的銫原子在放射D2線后必定會躍遷到6S_1/2的F=3的基態能級（初始基態能級），同樣，處于6P_3/2的F=5的激發能級的銫原子在放射D2線后必定會躍遷到6S_1/2的F=4的基態能級（初始基態能級）。即，由6S_1/2的F=3、4這兩個基態能級和6P_3/2的F=2或者F=5的激發能級構成的三能級不能夠通過吸收/放射D2線實現Λ型躍遷，因此不能形成Λ型三能級。另外公知的是，銫原子以外的堿金屬原子也同樣具有形成Λ型三能級的兩個基態能級和激發能級。