[發明專利]光源及原子振蕩器

在審

• 申請號: 201610940083.1
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN107046225A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 西田哲朗
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/0687;H01S5/125;H01S5/183;H01S5/343;H03L7/26
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 田喜慶,吳孟秋

技術領域

本發明涉及光源及原子振蕩器。

背景技術

將原子的躍遷能量用作基準頻率的原子振蕩器作為最高精度的振蕩器之一，廣泛用于通信基站等。原子振蕩器具有幾種方式，最為普遍采用的是利用銣(Rb)燈的微波雙共振方式。

近年來，提出有利用量子干涉效應之一的稱作CPT(Coherent Population Trapping，相干布居俘獲)的現象的原子振蕩器(例如，參見專利文獻1)，與以往相比，期待原子振蕩器的小型化、低耗電化。在CPT方式的情況下，在光源上，使用激光等相干光源，疊加高頻信號，從而將其邊帶用于CPT現象的出現。CPT方式的原子振蕩器是利用向堿金屬原子照射具有兩種不同波長(頻率)的相干光會停止吸收相干光的電磁感應透明現象(ETI現象：Electromagnetically Induced Transparency)的振蕩器。

為了使原子振蕩器的光源出現CPT現象，需要對激光元件等的輸出波長進行高精度的調整。改變向激光元件等注入的電流的話，能夠調整輸出波長。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：日本特開2015-62167號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，若改變向激光元件等注入的電流，則導致激光元件等的光輸出也同時發生變化，因此考慮到這一點，需要形成原子振蕩器的控制環，需要進行復雜的控制。因此，尋求一種能夠對輸出波長和光輸出分別進行控制的光源。

本發明的幾個方式的目的之一在于提供一種能夠對輸出波長和光輸出分別進行控制的光源。此外，本發明的幾個方式的另一目的在于提供一種具有上述光源的原子振蕩器。

用于解決問題的手段

本發明的光源包括：光振蕩層，依次層疊有第一反射層、活性層和第二反射層；電場吸收層，依次層疊有第一半導體層、量子阱層和第二半導體層；以及隔熱層，配置于所述光振蕩層與所述電場吸收層之間，該隔熱層的導熱率低于所述第二反射層的導熱率。

在這樣的光源中，當改變向活性層注入的電流量而改變從光源射出的光的中心波長時，即使從光源射出的光的光輸出(光量)偏離預定值，也能夠通過改變向電場吸收層施加的電壓而使從光源射出的光的光輸出恢復至預定值。而且，關于這樣的光源，即使電場吸收層(量子阱層)吸收光而發熱，也能夠通過隔熱層隔絕該熱量，抑制該熱量到達第二反射層、活性層等。由此，能夠抑制在電場吸收層產生的熱量導致的光源的溫度變化。因此，能夠抑制光源的中心波長由于溫度而變動，能夠通過向活性層注入的電流量和向電場吸收層施加的電壓，對光源的輸出波長(中心波長)和光輸出分別(獨立地)進行控制。

在本發明的光源中，也可以是，所述隔熱層為氧化鋁層。

這樣的光源例如能夠在形成電流狹窄層的工序(詳細內容后面描述)中對AlAs層進行氧化而形成隔熱層。由此，毋需另行設置對AlAs層進行氧化的工序，能夠相應地縮短制造工序。

在本發明的光源中，也可以是，所述光源包括設置于所述隔熱層與所述第一半導體層之間的接觸層，在所述接觸層的配置有所述第一半導體層的面上設置有用于向所述電場吸收層施加電壓的電極。

與電極直接接觸于第一半導體層的情況相比，這樣的光源能夠降低電極的接觸電阻。

在本發明的光源中，也可以是，從所述活性層及所述第一反射層的層疊方向觀察，所述隔熱層的面積小于所述第一半導體層的面積。

在這樣的光源中，即使電場吸收層吸收光而發熱，也能夠通過隔熱層及第二反射層與第一接觸層之間的空間抑制該熱量到達第二反射層、活性層等。

在本發明的光源中，也可以是，在所述隔熱層的周圍設置導熱率小于所述隔熱層的導熱率的層。

在這樣的光源中，與在第二反射層與第一接觸層之間設置空間的情況相比，能夠提高耐沖擊性。

本發明的原子振蕩器包括：充氣光電管，填充有堿金屬原子；本發明的光源，向所述充氣光電管照射光；以及光檢測單元，對透過所述充氣光電管的光的光量進行檢測。

這樣的電子振蕩器可以包括能夠對輸出波長和光輸出分別進行控制的光源。

附圖說明

圖1是示意性示出本實施方式的光源的俯視圖。

圖2是示意性示出本實施方式的光源的截面圖。

圖3是示意性示出本實施方式的光源的截面圖。

圖4是示意性示出本實施方式的光源的截面圖。

圖5是用于說明本實施方式的光源的電路圖。