JP6124536B2 - 原子発振器及びcpt共鳴の励起方法 - Google Patents
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Description
また、本実施の形態の他の一観点によれば、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、を有し、前記光源を周波数変調させることによりサイドバンドを発生させ、前記サイドバンドである2つの異なる波長のレーザ光を前記アルカリ金属セルに入射させることにより、2種類の共鳴光による量子干渉効果による光吸収特性により変調周波数を制御するものであって、前記サイドバンドは、2次以上のサイドバンドであって、前記レーザ光は、パルス光であり、前記パルス光は、三角波の形状であることを特徴とする。
ところで、上述したCPT方式の原子時計を調べたところ、電力の半分以上がマイクロ波発振器及びPLL(phase locked loop)等のマイクロ波関連回路で消費されていることがわかった。具体的には、数GHz帯における消費電力は、主にRF(Radio Frequency)帯域における動作によるスイッチング損失によりものであり、このスイッチング損失Pは数1に示される式で表わされる。
次に、図2に基づき本実施の形態における原子発振器の構造について説明する。本実施の形態における原子発振器は、レーザ光源110、コリメートレンズ120、AOM130、偏光子131、アルカリ金属セル140、光検出器150等を有している。
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の実施の形態における原子発振器において、図2に示されるAOM130に代えて、液晶素子を用いたものである。液晶素子はAOM130よりも小型であり、また、消費電力も低いため、更なる原子発振器の小型化が可能となり、また、消費電力も低くすることができる。このため、本実施の形態における原子発振器においては、図2に示されるAOMドライバ165に代えて液晶ドライバが用いられる。このように、液晶素子を用いることにより、CPTを利用した超小型原子発振器(CSAC:Chip Scale Atomic Clock)を更に容易に得ることができる。
120 コリメートレンズ
130 AOM
131 偏光子
140 アルカリ金属セル
150 光検出器
Claims (18)
- 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、
を有し、前記光源を周波数変調させることによりサイドバンドを発生させ、前記サイドバンドである2つの異なる波長のレーザ光を前記アルカリ金属セルに入射させることにより、2種類の共鳴光による量子干渉効果による光吸収特性により変調周波数を制御するものであって、
前記サイドバンドは、3次のサイドバンドであることを特徴とする原子発振器。 - 前記レーザ光は、パルス光であることを特徴とする請求項1に記載の原子発振器。
- 前記パルス光は、矩形波の形状であることを特徴とする請求項2に記載の原子発振器。
- 前記パルス光は、三角波の形状であることを特徴とする請求項2に記載の原子発振器。
- 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、
を有し、前記光源を周波数変調させることによりサイドバンドを発生させ、前記サイドバンドである2つの異なる波長のレーザ光を前記アルカリ金属セルに入射させることにより、2種類の共鳴光による量子干渉効果による光吸収特性により変調周波数を制御するものであって、
前記サイドバンドは、2次以上のサイドバンドであって、
前記レーザ光は、パルス光であり、
前記パルス光は、三角波の形状であることを特徴とする原子発振器。 - 前記パルス光は、前記光源から出射されたレーザ光を液晶素子により変調することにより得られるものであることを特徴とする請求項2、4、5のいずれかに記載の原子発振器。
- 前記アルカリ金属は、ルビジウム、セシウム、ナトリウム、カリウムのいずれか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。
- 前記光源は、面発光レーザであることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の原子発振器。
- 前記レーザ光の波長は、893.6nm〜895.6nm、851.3nm〜853.3nm、794.0nm〜796.0nm、779.2nm〜781.2nmの範囲に含まれるものであることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の原子発振器。
- 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、
を有し、前記光源を周波数変調させることによりサイドバンドを発生させ、前記サイドバンドである2つの異なる波長のレーザ光を前記アルカリ金属セルに入射させることにより、2種類の共鳴光による量子干渉効果による光吸収特性により変調周波数を制御するものであって、
前記サイドバンドは、3次のサイドバンドであることを特徴とするCPT共鳴の励起法。 - 前記レーザ光は、パルス光であることを特徴とする請求項10に記載のCPT共鳴の励起法。
- 前記パルス光は、矩形波の形状であることを特徴とする請求項11に記載のCPT共鳴の励起法。
- 前記パルス光は、三角波の形状であることを特徴とする請求項11に記載のCPT共鳴の励起法。
- 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、
を有し、前記光源を周波数変調させることによりサイドバンドを発生させ、前記サイドバンドである2つの異なる波長のレーザ光を前記アルカリ金属セルに入射させることにより、2種類の共鳴光による量子干渉効果による光吸収特性により変調周波数を制御するものであって、
前記サイドバンドは、2次以上のサイドバンドであって、
前記レーザ光は、パルス光であり、
前記パルス光は、三角波の形状であることを特徴とするCPT共鳴の励起法。 - 前記パルス光は、前記光源から出射されたレーザ光を液晶素子により変調することにより得られるものであることを特徴とする請求項11、13、14のいずれかに記載のCPT共鳴の励起法。
- 前記アルカリ金属は、ルビジウム、セシウム、ナトリウム、カリウムのいずれかであることを特徴とする請求項10から15のいずれかに記載のCPT共鳴の励起法。
- 前記光源は、面発光レーザであることを特徴とする請求項10から16のいずれかに記載のCPT共鳴の励起法。
- 前記レーザ光の波長は、893.6nm〜895.6nm、851.3nm〜853.3nm、794.0nm〜796.0nm、779.2nm〜781.2nmの範囲に含まれるものであることを特徴とする請求項10から17のいずれかに記載のCPT共鳴の励起法。
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