量子幹涉裝置、原子振蕩器、電子設備以及移動體的製作方法

2023-10-06 14:54:39 2

本發明涉及量子幹涉裝置、原子振蕩器、電子設備以及移動體。

背景技術：

一直以來，公知例如基於銣、銫等鹼金屬的原子的能量轉變來進行振蕩的振蕩器。

作為這樣的振蕩器，專利文獻1中公開了如下的原子鐘表：具有vcsel(垂直共振器面發射雷射器)、室以及光檢測器、和收納它們的封裝件。此外，專利文獻1的原子鐘表為了將vcsel的溫度保持恆定，具有向vcsel提供熱能的加熱模塊和包圍vcsel的等溫箱(isothermalcage)。

此外，專利文獻2中公開了一種原子鐘表系統，該原子鐘表系統具有：具有vcsel、室、光電二極體以及加熱元件的器件、包圍器件的橋接框架、以及連接器件與橋接框架的系鏈。該專利文獻2的原子鐘表系統為了減少導熱引起的vcsel的溫度變化，利用導熱性低的材料構成系鏈。此外，專利文獻2的原子鐘表系統為了使導熱或對流導致的熱損耗成為最小限度，將器件、橋接框架以及系鏈收納在真空器件內。

專利文獻1：日本特許第5785380號公報

專利文獻2：日本特許第4972550號公報

技術實現要素：

發明要解決的課題

但是，在專利文獻1的原子鐘表和專利文獻2的原子鐘表系統中，實現了減少導熱或對流導致的vcsel的溫度變化，但對於輻射引起的vcsel的溫度變化，對策並不充分。因此，在這樣的現有振蕩器中，存在不能抑制由於vcsel的溫度變化而產生的雷射的波長變動的問題。

本發明的目的在於，提供能夠抑制光源的溫度變化並抑制從光源射出的光的波長變動的量子幹涉裝置以及原子振蕩器，並且提供具有該量子幹涉裝置的可靠性優異的電子設備以及移動體。

本發明是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，能夠通過以下的本發明來實現。

本發明的量子幹涉裝置的特徵在於，其具有：原子室，其密封有鹼金屬原子；光源，其射出激勵所述原子室內的所述鹼金屬原子的光；光檢測部，其檢測透過所述原子室的所述光；封裝件，其具有至少收納所述光源的內部空間；以及反射部，其配置在所述封裝件的內表面與所述光源之間，對于波長4μm的電磁波的反射率為50％以上。

根據這樣的量子幹涉裝置，能夠抑制封裝件與光源之間的輻射產生的熱傳遞。因此，能夠抑制光源的溫度變化，其結果是能夠抑制從光源射出的光的波長的變動。

本發明的量子幹涉裝置中優選為：所述反射部設置在所述光源的外表面。

由此，能夠有效地減少從光源向封裝件傳遞輻射熱。

本發明的量子幹涉裝置中優選為：所述反射部設置在所述封裝件的內表面。

由此，能夠利用反射部使光源的輻射熱高效地反射，從而能夠減少光源的熱量向封裝件逃逸。因此，能夠有效抑制光源的溫度變化。

本發明的量子幹涉裝置中優選為：所述反射部相對於所述光源設置在射出所述光的一側。

由此，光源的射出光的部分尤其容易受到溫度變化的影響，因此，能夠更顯著地發揮抑制光源的溫度變化的效果，其結果是能夠更有效地抑制光的波長變動。

本發明的量子幹涉裝置中優選為：具有支承所述光源的支承部，所述反射部相對於所述支承部設置在所述光源側。

由此，能夠有效減少封裝件與光源之間的輻射產生的熱傳遞。

本發明的量子幹涉裝置中優選為：所述內部空間被減壓至比大氣壓低。

由此，能夠減少內部空間中的對流引起光源的溫度變化。

本發明的量子幹涉裝置中優選為：具有將所述原子室和所述光源一併支承於所述封裝件的支承部件，所述支承部件的導熱率為0.1w·m-1·k-1以上40.0w·m-1·k-1以下。

由此，能夠抑制經由光源與封裝件之間的支承部件的導熱，從而能夠減少光源的溫度變化。

本發明的原子振蕩器的特徵在於具有本發明的量子幹涉裝置。

由此，能夠提供能夠抑制光源的溫度變化並抑制從光源射出的光的波長變動的原子振蕩器。

本發明的電子設備的特徵在於具有本發明的量子幹涉裝置。

由此，能夠提供具有優異的可靠性的電子設備。

本發明的移動體的特徵在於具有本發明的量子幹涉裝置。

由此，能夠提供具有優異的可靠性的移動體。

附圖說明

圖1是示出具有本發明第1實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器的概要結構圖。

圖2是示出圖1所示的原子振蕩器的概要結構的剖視圖。

圖3是沿圖2所示的a-a線的剖視圖。

圖4是用於說明圖2所示的原子室和連接部件的圖。

圖5是示出具有本發明第2實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器所具有的原子室單元的示意剖視圖。

圖6是示出具有本發明第3實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器的概要結構的剖視圖。

圖7是示出具有本發明第4實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器的概要結構的剖視圖。

圖8是示出具有本發明第5實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器的概要結構的剖視圖。

圖9是示出在利用gps衛星的定位系統中使用具有本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器的情況下的概要結構的圖。

圖10是示出具備具有本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器的移動體(汽車)的結構的立體圖。

標號說明

1：原子振蕩器；1a：原子振蕩器；1b：原子振蕩器；1c：原子振蕩器；1d：原子振蕩器；2：原子室單元；2b：原子室單元；2d：原子室單元；3：封裝件；5：支承部件；6：控制部；8：支承部件；10：封裝部；20：隔離件；21：原子室；22：光源；24：光檢測部；25：加熱器；26：溫度傳感器；27：線圈；28：基板；29：連接部件；30：粘接劑；31：基體；32：蓋體；34：端子；51：腳部；52：連結部；53：柱部；61：光源控制部；62：溫度控制部；63：磁場控制部；72：反射部；74：反射部；82：腳部；83：支承部件；85：等溫箱；100：定位系統；200：gps衛星；201：基板；202：框架部；203：孔；211：主體部；212：透光部；213：透光部；214：貫通孔；222：發光部；231：光學部件；232：光學部件；240：連接部件；280：柱部；291：連接部件；292：連接部件；300：基站裝置；301：天線；302：接收裝置；303：天線；304：發送裝置；400：gps接收裝置；401：天線；402：衛星接收部；403：天線；404：基站接收部；711：反射部；712：反射部；731：反射部；732：反射部；751：反射部；752：反射部；811：框體；812：片部件；813：片部件；831：腳部；851：開口部；1500：移動體；1501：車體；1502：車輪；ll：光；s：內部空間；s1：內部空間；s2：空間；s3：空間；a：光軸。

具體實施方式

下面，根據附圖所示的優選實施方式，對本發明的量子幹涉裝置、原子振蕩器、電子設備以及移動體進行詳細地說明。

1.原子振蕩器

首先，對作為一種本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器進行說明。另外，下面說明將本發明的量子幹涉裝置應用於原子振蕩器的例子，但本發明的量子幹涉裝置不限於此，除了原子振蕩器，也能夠適用於例如磁傳感器、量子存儲器等。

圖1是示出具有本發明第1實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器的概要結構圖。

圖1所示的原子振蕩器1是利用量子幹涉效應(cpt：coherentpopulationtrapping)的原子振蕩器，該量子幹涉效應是當對鹼金屬原子同時照射特定的不同波長的兩個共振光時產生這兩個共振光不被鹼金屬吸收而透過的現象。另外，該量子幹涉效應的現象也稱作電磁誘導透明(eit：electromagneticallyinducedtransparency)現象。

如圖1所示，該原子振蕩器1具有產生量子幹涉效應的封裝部10和控制封裝部10的控制部6。此處，封裝部10具有原子室21、光源22、光學部件231、232、光檢測部24、加熱器25、溫度傳感器26、以及線圈27。此外，控制部6具有光源控制部61、溫度控制部62、磁場控制部63。首先，以下說明原子振蕩器1的概要。

在該原子振蕩器1中，光源22使光ll沿著光軸a經由光學部件231、232向原子室21照射，光檢測部24檢測透過原子室21的光ll。

原子室21具有透光性，在原子室21內封入了鹼金屬(金屬原子)。鹼金屬具有由彼此不同的兩個基態和激發態構成的三能級系統的能級。此外，原子室21內的鹼金屬被加熱器25加熱，成為氣體狀態。此外，原子室21內的鹼金屬由線圈27施加期望方向的磁場，進行塞曼分裂。

從光源22射出的光ll包含頻率不同的兩種光。在這兩種光成為頻率差與相當於原子室21內的鹼金屬的兩個基態間的能量差的頻率一致的共振光對時，產生eit現象。

光源控制部61根據光檢測部24的檢測結果，以產生eit現象的方式控制從前述的光源22射出的光ll所包含的兩種光的頻率。此外，光源控制部61具有壓控型石英振蕩器(未圖示)，該壓控型石英振蕩器的振蕩頻率根據光檢測部24的檢測結果而受到控制。並且，該壓控型石英振蕩器(vcxo)的輸出信號作為原子振蕩器1的時鐘信號輸出。

此外，溫度控制部62根據檢測原子室21的溫度的溫度傳感器26的檢測結果，控制對加熱器25的通電，使得原子室21內達到期望的溫度。此外，磁場控制部63控制對線圈27的通電，使得線圈27產生的磁場恆定。

這樣的控制部6設在ic晶片上，該ic晶片安裝在例如裝配封裝部10的基板上。另外，控制部6也可以設在封裝部10內。

以上說明了原子振蕩器1的概要。以下，對封裝部10進行詳述。

以下對本實施方式的原子振蕩器1的各部的結構進行說明。

圖2是示出圖1所示的原子振蕩器的概要結構的剖視圖。圖3是沿圖2所示的a-a線的剖視圖。圖4是用於說明圖2所示的原子室和連接部件的圖。

另外，在圖2～圖4中，為了便於說明，用箭頭示出彼此垂直的三個軸即x軸、y軸及z軸，將各箭頭的前端側設為「+(正)」、基端側設為「-(負)」。此外，下面將與x軸平行的方向稱作「x軸方向」、與y軸平行的方向稱作「y軸方向」、與z軸平行的方向稱作「z軸方向」。此外，以下，為了便於說明，將圖2及圖3中的上側稱為「上」、下側稱為「下」。

如圖2和圖3所示，原子振蕩器1具有：產生前述那樣的量子幹涉效應的原子室單元2；收納原子室單元2的封裝件3；收納在封裝件3內並相對於封裝件3支承原子室單元2的支承部件5；以及設置在封裝件3的內表面的反射部711、712。另外，在封裝件3的外側可以根據需要設置磁屏罩。以下，依次說明封裝部10的各部。

原子室單元2包括：原子室21、光源22、光學部件231、232、光檢測部24、加熱器25、溫度傳感器26、作為支承部的基板28、以及連接部件29，它們被單元化。具體而言，在基板28的上表面(一面)裝配有光源22、加熱器25、溫度傳感器26以及連接部件29，原子室21和光學部件231、232由連接部件29保持，並且光檢測部24通過粘接劑30與連接部件29接合。

[原子室]

如圖2和圖3所示，原子室21具有：具有柱狀貫通孔214的主體部211、以及封閉該貫通孔214的兩側開口的一對透光部212、213。由此，形成密封氣體狀的銣、銫、納等鹼金屬的內部空間s。另外，在內部空間s內，可以根據需要，與鹼金屬氣體一同密封氬、氖等稀有氣體、氮等惰性氣體作為緩衝氣體。另外，貫通孔214的橫截面(與光軸a垂直的方向上的截面)即內部空間s的橫截面形狀沒有特別限定，例如可舉出圓形、楕圓形、四邊形等多邊形等。

原子室21的各透光部212、213具有對於來自光源22的光ll的透射性。一個透光部212是向原子室21內射入的激勵光ll透過的「入射側透光部」，另一個透光部213是從原子室21內射出的激勵光ll透過的「出射側透光部」。

構成該透光部212、213的材料如果具有前述的對於激勵光ll的透射性，則沒有特別限定，例如可舉出玻璃材料、石英等。此外，構成主體部211的材料沒有特別限定，可以是矽材料、陶瓷材料、金屬材料、樹脂材料等，也可以與透光部212、213同樣地是玻璃材料、石英等。

並且，各透光部212、213與主體部211氣密地接合。由此，能夠使原子室21的內部空間s成為氣密空間。原子室21的主體部211與透光部212、213的接合方法根據這些構成材料而確定，沒有特別限定，例如可以採用使用粘接劑的接合方法、直接接合法、陽極接合法等。

[光源]

光源22射出激勵原子室21中的鹼金屬原子的光ll。光源22以射出光ll的發光部222朝向原子室21側的方式被基板28支承。

光源22具有射出能夠激勵原子室21中的鹼金屬原子的光ll的功能。該光源22如果能夠射出包含前述的共振光對的光ll，則沒有特別限定，例如優選使用垂直共振器面發射雷射器(vcsel)等半導體雷射器等的發光元件。

[光學部件]

多個光學部件231、232分別設在前述的光源22與原子室21之間的光ll的光路上。在本實施方式中，光學部件231、光學部件232從光源22側向原子室21側依次配置。

光學部件231為減光濾光器(nd濾光器)。由此，能夠調整(減少)射入原子室21的光ll的強度。因此，即使在光源22的輸出較大的情況下，也能夠使射入原子室21的光ll成為期望的光量。

光學部件232為1/4波長板。由此，能夠將來自光源22的光ll從直線偏振轉換為圓偏振(右圓偏振或左圓偏振)。通過使用圓偏振的光ll，能夠使顯現期望的eit現象的原子數增大，增大期望的eit信號的強度。其結果是，能夠使原子振蕩器1的振蕩特性提高。

此外，本實施方式中，在光源22與原子室21之間除了波長板和減光濾光器之外，還可以配置透鏡、偏振板等其他光學部件。此外，根據來自光源22的激勵光ll的強度的不同，能夠省略光學部件231。此外，光學部件231、232的排列順序不限於前述的順序，是任意的。

[光檢測部]

光檢測部24具有檢測透過原子室21內的光ll的強度的功能。該光檢測部24使用粘接劑等與連接部件29接合。

光檢測部24如果能夠檢測上述的光ll，則沒有特別限定，例如能夠使用太陽能電池、光電二極體等光檢測器(受光元件)。

[加熱器]

加熱器25具有通過通電來發熱的發熱電阻體(加熱部)。該加熱器25是調節原子室21的溫度的「溫度調節單元(溫度調節元件)」。由此，能夠使原子室單元2維持在期望的溫度，使原子振蕩器1的特性優異。

在本實施方式中，如前所述，加熱器25設在基板28上。並且，來自加熱器25的熱量經由基板28以及連接部件29傳遞至原子室21。由此，原子室21(更具體而言是原子室21中的鹼金屬)被加熱，能夠使原子室21中的鹼金屬維持為期望濃度的氣體狀。

此外，在本實施方式中，來自加熱器25的熱量經由基板28還傳遞至光源22。由此，能夠高精度地進行光源22的溫度控制。

該加熱器25與原子室21分離。由此，能夠抑制由於對加熱器25的通電而產生的無用磁場給原子室21內的金屬原子帶來不利影響。

[溫度傳感器]

溫度傳感器26檢測光源22、加熱器25或原子室21的溫度。並且，根據該溫度傳感器26的檢測結果，控制加熱器25的發熱量。由此，能夠使原子室21內的鹼金屬原子維持在期望的溫度。

在本實施方式中，溫度傳感器26設在基板28上。因此，溫度傳感器26經由基板28檢測光源22或加熱器25的溫度。或者，溫度傳感器26經由基板28以及連接部件29檢測原子室21的溫度。

另外，溫度傳感器26的設置位置不限於此，例如可以在連接部件29上，可以在加熱器25上，還可以在原子室21的外表面上。

溫度傳感器26沒有特別限定，能夠使用熱敏電阻、熱電偶等公知的各種溫度傳感器。

[線圈]

圖1所示的線圈27具有向原子室21內的鹼金屬施加磁場的功能。由此，通過塞曼分裂，擴大原子室21內的鹼金屬原子退化的不同能級間的能隙，能夠提高解析度。其結果是能夠提高原子振蕩器1的振蕩頻率的精度。

在本實施方式中，線圈27由以構成螺線管型的方式卷繞地設置於原子室21的外周的線圈構成。另外，線圈27也可以由以構成亥姆霍茲型的方式隔著原子室21相對設置的一對線圈構成。

此外，線圈27產生的磁場可以是直流磁場或交流磁場中的任意一種磁場，也可以是疊加直流磁場和交流磁場而成的磁場。

[連接部件]

如圖4所示，連接部件29由夾著原子室21設置的一對連接部件291、292構成。如圖3所示，連接部件291、292分別與透光部212、213接觸。此外，連接部件291、292分別形成為避開光ll的通過區域。另外，連接部件291、292的形狀如果能夠固定至少原子室21、光源22以及光檢測部24的相對位置關係，則不限於圖示的形狀。此外，連接部件291、292可以一體化，連接部件291、292也可以分別由多個部件構成。

這樣，連接部件29分別對加熱器25與各透光部212、213進行熱連接。由此，利用連接部件291、292的導熱將來自加熱器25的熱量傳遞至各透光部212、213，從而能夠加熱各透光部212、213。此外，能夠使加熱器25與原子室21分離。因此，能夠抑制由於對加熱器25的通電而產生的無用磁場給原子室21內的鹼金屬原子帶來不利影響。此外，由於能夠減少加熱器25的數量，例如減少用於對加熱器25通電的布線的數量，其結果是，能夠實現原子振蕩器1的小型化。

這樣的連接部件29的構成材料優選使用導熱性優異的材料例如金屬材料。此外，連接部件29的構成材料優選使用非磁性的材料，以不妨礙來自線圈27的磁場。

[基板]

如圖2和圖3所示，基板28具有支承前述的光源22、加熱器25、溫度傳感器26以及連接部件29等的功能。

此外，基板28對加熱器25與連接部件29進行熱連接，具有將來自加熱器25的熱量向連接部件29傳遞的功能。由此，即使加熱器25與連接部件29分離，也能夠向連接部件29傳遞來自加熱器25的熱量。此外，光源22裝配在基板28上，由此能夠經由基板28將來自加熱器25的熱量傳遞至光源22，高精度地進行光源22的溫度控制。

此外，基板28具有與光源22、加熱器25、溫度傳感器26電連接的布線(未圖示)。該布線與設在基體31的上表面的多個內部端子(未圖示)電連接。

這樣的基板28的構成材料沒有特別限定，例如可舉出陶瓷材料、金屬材料等，能夠單獨使用它們中的一種或組合使用兩種以上。此外，在利用金屬材料構成基板28的情況下，出於防止基板28具有的布線短路的目的，可以根據需要，在基板28的表面上設置例如由樹脂材料、金屬氧化物、金屬氮化物等構成的絕緣層。

此外，與後述的封裝件3同樣地，連接部件28的構成材料優選使用非磁性的材料，以不妨礙來自線圈27的磁場。

另外，根據連接部件29的形狀、加熱器25的設置位置等，可以省略基板28。在該情況下，將加熱器25設置在與連接部件29接觸的位置即可。

如圖2和圖3所示，封裝件3具有收納原子室單元2以及支承部件5的功能。另外，在封裝件3內可以收納前述的部件以外的部件。

該封裝件3具有板狀的基體31(底座部)和有底筒狀的蓋體32(蓋部)，蓋體32的開口被基體31封閉。由此，形成收納原子室單元2以及支承部件5的內部空間s1。此處，蓋體32與原子室單元2以及支承部件5分離。即，在蓋體32與原子室單元2及支承部件5之間設有空間。由此，該空間作為隔熱層發揮功能，能夠減少原子室單元2與封裝件3的外部之間的熱幹擾。

基體31經由支承部件5支承原子室單元2。

此外，基體31例如是布線基板，在基體31的下表面設有多個外部端子34。這些多個外部端子34經由未圖示的布線與設在基體31的上表面的多個內部端子(未圖示)電連接。

該基體31的構成材料沒有特別限定，例如能夠使用樹脂材料、陶瓷材料等，優選使用陶瓷材料。由此，能夠實現構成布線基板的基體31，同時使內部空間s1的氣密性優異。

在這樣的基體31上接合有蓋體32。基體31與蓋體32的接合方法沒有特別限定，例如能夠使用釺焊、縫焊、能量束焊接(雷射焊接、電子束焊接等)等。另外，在基體31與蓋體32之間可以夾設用於接合它們的接合部件。

此外，基體31與蓋體32氣密地接合。即，內部空間s1為氣密空間，被減壓至比大氣壓低。尤其是，在本實施方式中，內部空間s1為真空。由此，能夠減少內部空間s1的對流引起的原子室單元2尤其是光源22的溫度變化。此外，能夠減小加熱器25的功耗。

這樣的蓋體32的結構材料沒有特別限定，例如能夠使用樹脂材料、陶瓷材料等。

支承部件5收納在封裝件3內，具有將原子室單元2支承於封裝件3的基體31的功能。

此外，支承部件5具有抑制原子室單元2與封裝件3的外部之間的熱傳遞的功能。由此，能夠減少原子室單元2的各部尤其是原子室21或光源22與封裝件3的熱傳遞，抑制原子室21或光源22與封裝件3的外部之間的熱幹擾。因此，能夠高精度地進行原子室21或光源22等的溫度控制。

如圖3所示，該支承部件5具有：豎立設置在基體31的上表面側的多個腳部51、與多個腳部51的上端部連接並具有沿厚度方向貫通的多個孔的板狀的連結部52、以及豎立設置在連結部52的上表面側並與基板28連接的多個柱部53。

在這樣構成的支承部件5a中，來自原子室單元2的熱量依次通過柱部53、連結部52以及腳部51向基體31傳遞。由此，能夠延長經過支承部件5a的從原子室單元2向基體31的熱傳遞路徑。因此，能夠進一步減少原子室單元2尤其是原子室21或光源22與封裝件3之間的熱傳遞。

此外，作為支承部件5的構成材料，如果是導熱性比較低且能確保支承部件5支承原子室單元2的剛性的材料，則沒有特別限定，例如優選使用樹脂材料、陶瓷材料等非金屬，進一步優選使用樹脂材料。在主要利用樹脂材料構成支承部件5的情況下，能夠提高支承部件5的熱阻，而且，即使支承部件5的形狀複雜，也能夠使用例如注塑成型等公知的方法來容易製造支承部件5。尤其是，在主要利用樹脂材料構成支承部件5的情況下，能夠容易形成由熱阻大的發泡體構成的支承部件5。

此外，支承部件5的構成材料優選使用非磁性的材料，以不妨礙來自線圈27的磁場。

由此，支承部件5配置在原子室單元2與封裝件3之間，從而將原子室21和光源22一併支承於封裝件3的基體31。因此，能夠減少原子室21及光源22與封裝件3之間的熱傳遞。並且，支承部件5的從光源22側向封裝件3側的導熱率優選為0.1w·m-1·k-1以上40.0w·m-1·k-1以下，進一步優選為0.1w·m-1·k-1以上0.5w·m-1·k-1以下。由此，能夠抑制經由原子室21及光源22與封裝件3之間的支承部件5的導熱，從而能夠減少原子室21及光源22的溫度變化。

如圖2所示，反射部711、712是分別設在蓋體32的內表面的膜狀的部件。該反射部711、712的對于波長4μm的電磁波的反射率、即對於遠紅外線的反射率(以下亦稱作「熱反射率」)為50％以上，能夠使光源22的輻射熱反射。因此，能夠抑制封裝件3與光源22之間的輻射產生的熱傳遞，從而能夠抑制光源22的溫度變化。

如圖2和圖3所示，反射部711設在蓋體32的內表面的-x軸側的部分。另一方面，如圖2所示，反射部712設在蓋體32的內表面的+x軸側的部分。

由此，反射部711、712分別設在蓋體32的內表面的從光源22可見的部分。在本實施方式中，如上所述，連接部件291、292以夾著原子室21的方式設置，連接部件291設在+y軸，連接部件292設在-y軸側。因此，在y軸方向上，在光源22與蓋體32之間設有連接部件29，與此相對，在x軸方向上，在光源22與蓋體32之間未設有連接部件29。由此，與不存在對光源22和封裝件3之間進行遮擋的原子室單元2的構成部件的位置對應地，在蓋體32的內表面設有反射部711、712。

此外，反射部711、712分別設在比光源22靠+z軸側。即，反射部711、712分別相對於光源22設在射出光的一側。

此外，如上所述，反射部711、712的熱反射率為50％以上，但熱反射率越高，則使光源22的輻射熱反射的效果越高，因此，反射部711、712的熱反射率優選為75％以上，更優選為90％以上，進一步優選為95％以上。

作為這樣的反射部711、712的結構材料，如果熱反射率為50％以上，則沒有特別限定，優選使用金屬材料。由此，能夠使反射部711、712的熱反射率提高，例如成為75％以上，從而能夠適當地發揮反射部711、712使光源22的輻射熱反射的功能。

在利用金屬材料構成反射部711、712的情況下，該金屬材料沒有特別限定，例如能夠使用銅(熱反射率97.93％)、銀(熱反射率98.47％)、金(熱反射率98.62％)、鈦(熱反射率78.04％)、鉻(熱反射率93.77％)、鐵(熱反射率87.09％)、鈷(熱反射率87.75％)、鎳(熱反射率92.38％)、鋁(熱反射率99.03％)、銥(熱反射率98.73％)、鉛(熱反射率98.90％)等金屬或含有它們中的至少一種金屬的合金。基於熱反射率高的觀點，在它們中優選使用銅、銀、金、鉻、鎳、鋁、銥、鉛。進一步基於化學穩定性優異的觀點，優選金。

此外，在利用金屬材料構成反射部711、712的情況下，反射部711、712可以由一種金屬或合金構成，也可以層疊兩種以上的金屬或合金來構成。此外，反射部711、712的形成方法沒有特別限定，例如可舉出使用蒸鍍、濺射等氣相成膜法、或者接合另行準備的金屬膜。由此，能夠獲得反射率的不均勻得到減輕的均勻的反射部711、712。

以上對封裝部10的結構進行了說明。

以上說明的作為一種本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器1具有：密封有鹼金屬原子的原子室21、射出激勵原子室21內的鹼金屬原子的光ll的光源22、檢測透過原子室21的光ll的光檢測部24、具有至少收納光源22的內部空間s1的封裝件3、以及反射部711、712。並且，反射部711、712配置在封裝件3的內表面與光源22之間，對于波長4μm的電磁波的反射率為50％以上。根據這樣的原子振蕩器1，能夠抑制封裝件3與光源22之間的輻射產生的熱傳遞。因此，能夠抑制光源22的溫度變化，其結果是能夠抑制從光源22射出的光ll的波長變動。

此外，如上所述，反射部711、712分別設在封裝件3的內表面。利用例如前述的形成方法，在封裝件3的內表面上設置反射部711、712，由此，能夠容易且可靠地形成反射效率好的反射部711、712。由此，能夠利用反射部711、712使光源22的輻射熱高效地反射，從而能夠減少光源22的輻射熱向封裝件3逃逸。因此，能夠有效抑制光源22的溫度變化。

此外，如上所述，反射部711、712分別相對於光源22設在射出光ll的一側。此處，光源22的射出光ll的部分即發光部222尤其容易受到溫度變化的影響。因此，通過在光源22的射出光ll的一側設置反射部711、712，能夠更顯著地發揮抑制光源22的溫度變化的效果。其結果是能夠更有效地抑制從光源22射出的光ll的波長變動。

此外，如上所述，反射部711、712設置在不存在對光源22與封裝件3之間進行遮擋的原子室單元2的構成部件的位置。由此，能夠更有效地減少光源22的熱量向封裝件3逃逸。因此，能夠有效抑制光源22的溫度變化。

此外，如上所述，原子振蕩器1通過使內部空間s1成為減壓至低於大氣壓的狀態，減少內部空間s1的對流引起的光源22的溫度變化。並且，原子振蕩器1構成為利用支承部件5將原子室單元2支承於封裝件3，由此，減少光源22與封裝件3之間的熱傳遞，從而減少光源22的溫度變化。並且，原子振蕩器1通過設置反射部711、712，抑制封裝件3與光源22之間的輻射產生的熱傳遞，從而減少光源22的溫度變化。因此，根據原子振蕩器1，能夠顯著發揮抑制從光源22射出的光ll的波長變動的效果。

接下來，對本發明的第2實施方式進行說明。

圖5是示出具有本發明第2實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器所具有的原子室單元的示意剖視圖。

除了反射部的結構不同以外，本實施方式的原子振蕩器與前述的第1實施方式相同。

另外，在以下的說明中，關於第2實施方式，以與前述的實施方式的區別點為中心進行說明，對於同樣的事項，省略其說明。此外，在圖5中，對於與前述的實施方式同樣的結構，標註同一標號。

如圖5所示，本實施方式的原子振蕩器1a具有設在光源22的外表面的反射部72。在本實施方式中，設在光源22的與基板28接觸的面以及光源22的去除發光部222的側面、上表面這樣的外表面。即，以不妨礙從發光部222射出的光ll的方式將反射部72設置成覆蓋光源22的外表面，由此，能夠有效地減少從光源22向封裝件3傳遞輻射熱。

另外，在如本實施方式那樣將反射部72設置在光源22的外表面的情況下，為了防止設在光源22上的未圖示的布線短路，在光源22與反射部72之間設置例如矽氧化膜、矽氮化膜等絕緣膜即可。

根據這樣的原子振蕩器1a，也能夠抑制光源22的溫度變化，抑制從光源22射出的光ll的波長變動。

接下來，對本發明的第3實施方式進行說明。

圖6是示出具有本發明第3實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器的概要結構的剖視圖。

除了原子室單元、支承部件以及反射部的結構不同以外，本實施方式的原子振蕩器與前述的第1實施方式相同。

另外，在以下的說明中，關於第3實施方式，以與前述的實施方式的區別點為中心進行說明，對於同樣的事項，省略其說明。此外，在圖6中，對於與前述的實施方式同樣的結構，標註同一標號。

如圖6所示，本實施方式的原子振蕩器1b具有封裝件3、原子室單元2b、將原子室單元2b支承於封裝件3的支承部件8、以及反射部731、732。

原子室單元2b包括：原子室21、光源22、光學部件231、232、光檢測部24、以及隔離件20，並且它們被單元化。另外，雖然未圖示，但在原子室單元2b的任意位置例如隔離件20上設有加熱器和溫度傳感器。

隔離件20具有：作為支承部的基板201、以及豎立設置在基板201的外周部的框架部202。此外，在框架部202的上端部設有光學部件231、232。由此，隔離件20的上方被光學部件231、232封閉，從而在基板201和框架部202的內側形成空間s2。此外，在光學部件232上連接有原子室21，在原子室21的上表面通過粘接材料連接有光檢測部24。

此外，基板201在其中央部具有沿厚度方向貫通的孔203。在基板201的下表面以封堵孔203的下側的開口的方式設有光源22。光源22以發光部222朝向基板201側的方式安裝在基板201上。由此，光ll通過孔203向原子室21射出。

此外，基板201具有與光源22電連接的布線(未圖示)。

支承部件8具有框體811、兩個片部件812、813、以及腳部82。該支承部件8具有將前述的原子室單元2b支承於封裝件3的基體31的功能。此外，支承部件8具有減少原子室單元2b與封裝件3之間的熱傳遞的功能。由此，能夠高精度地進行原子室21或光源22等的溫度控制。

框體811在從z軸方向觀察時，與原子室單元2b分離地設置，包圍原子室單元2b的外周。框體811的構成材料如果是導熱性比較低的材料，則沒有特別限定，例如優選使用樹脂材料、陶瓷材料等非金屬，進一步優選使用樹脂材料。在主要利用樹脂材料構成框體811的情況下，能夠降低框體811的導熱性，此外，即使框體811的形狀複雜，也能夠使用例如注塑成型等公知的方法來容易製造框體811。

片部件812、813分別為例如撓性布線基板。片部件812的中央部與光源22連接，外周部與框體811的下表面連接。另一方面，片部件813的中央部與光檢測部24連接，外周部與框體811的上表面連接。根據這樣的片部件812、813，由於面方向上的熱阻高，因此，能夠減少框體811與原子室單元2b之間的導熱。

此外，片部件812具有與光源22電連接的布線(未圖示)，片部件813具有與光檢測部24電連接的布線(未圖示)。該布線與封裝件3的內部端子(未圖示)電連接。

此外，在框體811的下端部連接有多個腳部82。多個腳部82將框體811支承於基體31。該多個腳部82的構成材料能夠使用與前述的框體811的構成材料同樣的材料。此外，多個腳部82可以與框體811形成為一體。

如圖6所示，原子振蕩器1b具有作為支承光源22的支承部的基板201，反射部731、732設在封裝件3的內表面的從光源22可見的部分。具體而言，反射部731設置在基體31的上表面上。另一方面，反射部732設在蓋體32的內表面的下側，設在比光源22靠-z軸側。由此，反射部731、732相對於作為支承光源22的支承部的基板201設在光源22側。由此，能夠有效減少封裝件3與光源22之間的輻射產生的熱傳遞。

根據這樣的原子振蕩器1b，也能夠抑制光源22的溫度變化，抑制從光源22か射出的光ll的波長變動。

接下來，對本發明的第4實施方式進行說明。

圖7是示出具有本發明第4實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器的概要結構的剖視圖。

除了反射部的結構不同以外，本實施方式的原子振蕩器與前述的第3實施方式相同。

另外，在以下的說明中，關於第4實施方式，以與前述的實施方式的區別點為中心進行說明，對於同樣的事項，省略其說明。此外，在圖7中，對於與前述的實施方式同樣的結構，標註同一標號。

如圖7所示，本實施方式的原子振蕩器1c具有設在光源22的外表面的反射部74。具體而言，設在光源22的與基板201接觸的面以及光源22的去除發光部222的外表面。即，在本實施方式中，如圖所示，設在光源22的側面及下表面。由此，以覆蓋光源22的外表面的方式設置反射部74，從而能夠有效地減少從光源22向封裝件3傳遞輻射熱。此外，反射部74相對於作為支承光源22的支承部的基板201設在光源22側，由此，能夠有效地減少封裝件3與光源22之間的輻射產生的熱傳遞。

根據這樣的原子振蕩器1c，也能夠抑制光源22的溫度變化，抑制從光源22射出的光ll的波長變動。

接下來，對本發明的第5實施方式進行說明。

圖8是示出具有本發明第5實施方式的量子幹涉裝置的原子振蕩器的概要結構的剖視圖。

除了原子室單元、光檢測部、支承部件以及反射部的結構不同以外，本實施方式的原子振蕩器與前述的第1實施方式相同。

另外，在以下的說明中，關於第5實施方式，以與前述的實施方式的區別點為中心進行說明，對於同樣的事項，省略其說明。此外，在圖8中，對於與前述的實施方式同樣的結構，標註同一標號。

如圖8所示，本實施方式的原子振蕩器1d具有原子室單元2d、光檢測部24、封裝件3、以及支承部件83。此外，原子室單元2d包括原子室21、光源22、光學部件231、232、加熱器25、溫度傳感器26、等溫箱85、作為支承部的基板28、以及多個柱部280，並且它們被單元化。

原子室單元2d具有的多個柱部280分別豎立設置在基板28的外周部，其上端部與光學部件231連接。

圖8所示的等溫箱85呈箱狀，以具有包圍光源22、加熱器25以及溫度傳感器26的空間s3的方式設在基板28上。

此外，等溫箱85具有向上方開口的開口部851。光源22以使光ll通過該開口部851的方式配置在等溫箱85內。另外，也可以在開口部851配置具有透光性的部件。

這樣的結構的等溫箱85構成為達到與加熱器25相同的溫度。由此，能夠減小光源22與加熱器25的溫度差，高精度地進行光源22的溫度控制。

等溫箱85的結構材料沒有特別限定，例如優選使用金屬材料。由此，容易使等溫箱85與加熱器25成為相同的溫度，從而能夠進一步減小光源22與加熱器25的溫度差。

此外，在設等溫箱85的外形的寬度為w1(未圖示)、加熱器25的外形的寬度為w2(未圖示)時，w1/w2優選為2以上10以下，進一步優選為4以上8以下。此外，在設等溫箱85的外形的高度為t1(未圖示)、加熱器25的外形的高度為t2(未圖示)時，t1/t2優選為2以上10以下，進一步優選為4以上8以下。由此，能夠充分確保在等溫箱85內配置光源22、加熱器25以及溫度傳感器26的空間，並進一步減小等溫箱85、光源22以及加熱器25的溫度差，從而能夠將等溫箱85、光源22以及加熱器25視為在熱學上相同。

光檢測部24通過多個呈柱狀的連接部件240支承於封裝件3的蓋體32。此外，光檢測部24經由未圖示的布線與基體31的內部端子(未圖示)或基板28電連接。

支承部件83由多個腳部831構成。多個腳部831分別豎立設置在基體31上，其上端部與基板28連接。該多個腳部831將原子室單元2d支承於封裝件3的基體31。

如圖8所示，反射部751、752設在封裝件3的內表面的從等溫箱85可見的部分。具體而言，反射部751設置在基體31的上表面上。另一方面，反射部752設在蓋體32的內表面的下側。此處，由於能夠視為等溫箱85與光源22在熱學上相同，如上所述，反射部751、752設置在從等溫箱85可見的部分，由此，能夠使等溫箱85的輻射熱反射。其結果是，能夠更顯著地發揮抑制光源22的溫度變化的效果。

根據這樣的原子振蕩器1d，也能夠抑制光源22的溫度變化，抑制從光源22射出的光ll的波長變動。

2.電子設備

以上說明的具有本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器1、1a、1b、1c或1d能夠裝配在各種電子設備中。

以下，對具有具備本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器的電子設備的一例進行說明。

圖9是示出在利用gps衛星的定位系統中使用具有本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器的情況下的概要結構的圖。

圖9所示的定位系統100由gps衛星200、基站裝置300、gps接收裝置400構成。

gps衛星200發送定位信息(gps信號)。

基站裝置300具有：接收裝置302，其例如通過設置在電子基準點(gps連續觀測站)的天線301高精度地接收來自gps衛星200的定位信息；以及發送裝置304，其通過天線303發送該接收裝置302接收到的定位信息。

此處，接收裝置302是具有前述的本發明的原子振蕩器1、1a、1b、1c或1d作為其基準頻率振蕩源的電子裝置。這樣的接收裝置302具有優異的可靠性。此外，接收裝置302接收到的定位信息通過發送裝置304實時發送。

gps接收裝置400具有：衛星接收部402，其通過天線401接收來自gps衛星200的定位信息；以及基站接收部404，其通過天線403接收來自基站裝置300的定位信息。

作為這樣的電子設備中的一例的接收裝置302具有作為一種本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器1、1a、1b、1c或1d，因此，能夠發揮優異的可靠性。

另外，本發明的電子設備不限於前述的電子設備，例如能夠適用於智慧型手機、平板終端、鐘錶、行動電話、數字靜態相機、噴墨式噴射裝置(例如噴墨式印表機)、個人計算機(移動型個人計算機、膝上型個人計算機)、電視機、攝像機、錄像機、車載導航裝置、尋呼機、電子記事本(也包括附帶通信功能)、電子辭典、計算器、電子遊戲設備、文字處理器、工作站、視頻電話、防盜用電視監視器、電子雙筒望遠鏡、pos終端、醫療設備(例如電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖測量裝置、超聲波診斷裝置、電子內窺鏡)、魚群探測器、各種測定設備、計量儀器類(例如車輛、飛機、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器、地面數字廣播、行動電話基站等。

3.移動體

此外，前述的具有本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器1、1a、1b、1c或1d能夠裝配在各種移動體中。

以下，對本發明的移動體的一例進行說明。

圖10是示出具備具有本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器的移動體(汽車)的結構的立體圖。

圖10所示的移動體1500構成為具有車體1501和4個車輪1502，通過設置於車體1501的未圖示的動力源(發動機)使車輪1502旋轉。這樣的移動體1500中內置有原子振蕩器1、1a、1b、1c或1d。並且，例如，未圖示的控制部根據來自原子振蕩器1、1a、1b、1c或1d的振蕩信號來控制動力源的驅動。

這樣的移動體具有作為一種本發明的量子幹涉裝置的原子振蕩器1、1a、1b、1c或1d，因此，能夠發揮優異的可靠性。

以上，根據圖示的實施方式，對本發明的量子幹涉裝置、原子振蕩器、電子設備以及移動體進行了說明，但本發明並不限於此，例如前述的實施方式的各部的結構可以替換為發揮同樣功能的任意結構，而且也可以增加任意結構。

此外，在前述的實施方式中，本發明的量子幹涉裝置以利用電磁誘導透明現象(eit)的原子振蕩器為例進行了說明，但本發明的量子幹涉裝置不限於此，也能夠適用於例如使用雙重共振法的原子振蕩器、石英振蕩器以外的振蕩器等。