JP6031787B2 - 原子発振器の製造方法 - Google Patents
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Description
第1の実施の形態における原子発振器及び原子発振器の製造方法について説明する。本実施の形態における原子発振器は、図2に示されるように、CPT方式の小型原子発振器であり、光源10、コリメートレンズ20、λ/4板30、アルカリ金属セル40、光検出器50、変調器60を有している。
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態とは異なるアルカリ金属セルを有する原子発振器及び原子発振器の製造方法である。図5及び図6に基づき、本実施の形態における原子発振器に用いられるアルカリ金属セルの作製方法について説明する。
次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1及び第2の実施の形態とは異なるアルカリ金属セルを有する原子発振器及び原子発振器の製造方法である。図8及び図9に基づき、本実施の形態における原子発振器に用いられるアルカリ金属セルの作製方法について説明する。
次に、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1から第3の実施の形態とは異なるアルカリ金属セルを有する原子発振器及び原子発振器の製造方法である。図10から図12に基づき、本実施の形態における原子発振器に用いられるアルカリ金属セルの作製方法について説明する。
次に、第5の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態とは異なるアルカリ金属セルを有する原子発振器及び原子発振器の製造方法である。
次に、第6の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1から第5の実施の形態とは異なるアルカリ金属セルを有する原子発振器及び原子発振器の製造方法である。図16及び図17に基づき、本実施の形態における原子発振器に用いられるアルカリ金属セルの作製方法について説明する。
次に、第7の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1から第6の実施の形態とは異なるアルカリ金属セルを有する原子発振器及び原子発振器の製造方法である。図18から図21に基づき、本実施の形態における原子発振器に用いられるアルカリ金属セルの作製方法について説明する。
次に、第8の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第1から第7の実施の形態における原子発振器が一体化された構造のものである。
20 コリメートレンズ
30 λ/4板
40 アルカリ金属セル
50 光検出器
60 変調器
101 一方の部材
102 他方の部材
110 Si基板
111 開口部
112 接合領域
113 セル内部
120 ガラス基板
130 アルカリ金属原料
Claims (8)
- アルカリ金属が封入されたアルカリ金属セルと、前記アルカリ金属セルにレーザ光を照射する光源と、前記アルカリ金属セルを透過した光を検出する光検出器と、を有する原子発振器の製造方法において、
2枚の基板に、一方の面から他方の面に貫通する略同じ形状の開口部を形成する工程と、
前記開口部の形成された2枚の基板の前記他方の面に各々ガラス基板を接合することにより、一方の部材と他方の部材を形成する工程と、
前記一方の部材または前記他方の部材の開口部に、アルカリ金属原料を入れる工程と、
前記一方の部材の基板の一方の面と前記他方の部材の基板の一方の面とを接合する工程と、
を有し、
前記一方の部材の基板の一方の面及び前記他方の部材の基板の一方の面の双方には、金属膜が形成されており、
前記一方の部材と前記他方の部材との接合は、前記金属膜を介した金属同士の直接接合により接合されるものであり、
前記一方の部材の開口部と前記他方の部材の開口部により前記アルカリ金属セルのセル内部が形成されることを特徴とする原子発振器の製造方法。 - 前記アルカリ金属原料を入れる工程及び前記一方の部材と前記他方の部材とを接合する工程は、真空チャンバー内において行なわれるものであって、
前記一方の部材と前記他方の部材とを接合する工程の前に、前記真空チャンバー内において、前記接合される接合面にイオンビームを照射し前記接合面の表面を活性化処理する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の原子発振器の製造方法。 - 1または2枚以上の他の基板に、一方の面から他方の面に貫通する略同じ形状の開口部を形成する工程を有し、
前記一方の部材と前記他方の部材とを接合する工程において、前記一方の部材の基板の一方の面と前記他方の部材の基板の一方の面は、前記他の基板を介し接合するものであることを特徴とする請求項1または2に記載の原子発振器の製造方法。 - 前記金属膜は、金を含む材料により形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の原子発振器の製造方法。
- 前記アルカリ金属原料はアルカリ金属の化合物であって、
前記セル内部を形成した後、前記アルカリ金属原料を加熱、UV光の照射、レーザ光の照射することにより、前記アルカリ金属を生成することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の原子発振器の製造方法。 - 前記セル内部は、第1のセル内部と第2のセル内部とを有しており、
前記第1のセル内部と前記第2のセル内部とはセル接続部により接続されており、
前記アルカリ金属原料はアルカリ金属の化合物であって、第2のセル内部に設置されており、
前記アルカリ金属原料を加熱、UV光の照射、レーザ光の照射することにより前記アルカリ金属を発生させ、前記アルカリ金属が前記第1のセル内部に入り込むものであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の原子発振器の製造方法。 - 前記一方の部材と前記他方の部材とを接合する工程は、真空チャンバー内において、窒素または不活性ガスの雰囲気中で行なわれるものであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の原子発振器の製造方法。
- 前記第1のセル内部に前記アルカリ金属を移動させたあと、前記セル接続部を封止し、前記第1のセル内部と前記第2のセル内部を空間的に分離する工程を有することを特徴とする請求項6に記載の原子発振器の製造方法。
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