的第2单元(气室部)3;支承单元2、3的支承板(连接部件)7;设置在单元2、3之间的光学部件41、42、43 ;控制第I单元2和第2单元3的控制部6 ；以及支承它们的布线基板5。
[0072]这里，第I单元2具有光射出部(光源)21、和收纳光射出部21的第I封装22。
[0073]此外，第2单元3具有气室31、光检测部32、加热器33、温度传感器34、线圈35、收纳它们的第2封装36、以及收纳第2封装36的磁屏蔽罩38。
[0074]首先，简单说明原子振荡器I的原理。
[0075]如图1所不,在原子振荡器I中，光射出部21朝向气室31射出激励光LL,由光检测部32对透过气室31的激励光LL进行检测。
[0076]在气室31内，封入有气体状的碱金属(金属原子)，如图2所不,碱金属具有三能级系统的能量能级，可得到能量能级不同的两个基态(基态1、2)和激励状态这3个状态。这里，基态I是比基态2低的能量状态。
[0077]从光射出部21射出的激励光LL包含频率不同的两种共振光1、2，在对上述那样的气体状的碱金属照射这两种共振光1、2时,共振光1、2在碱金属中的光吸收率(光透射率)随着共振光I的频率ω I与共振光2的频率ω 2之差(ω I — ω 2)而变化。
[0078]并且，在共振光I的频率ω?与共振光2的频率ω2之差(ω? — ω 2)和相当于基态I与基态2之间的能量差的频率一致时，分别停止从基态1、2激励成激励状态。此时，共振光1、2均不被碱金属吸收而透过。将这样的现象称作CPT现象或者电磁感应透明现象(EIT:Electromagnetically Induced Transparency)。
[0079]例如，如果光射出部21将共振光I的频率ω?固定而使共振光2的频率ω2变化，则在共振光I的频率ω I与共振光2的频率ω2之差(ω I — ω 2)与相当于基态I与基态2之间的能量差的频率ω0 —致时，光检测部32的检测强度如图3所示那样陡峭地上升。将这样的陡峭信号检测为EIT信号。该EIT信号具有由碱金属的种类决定的固有值。因此，能够通过使用这样的EIT信号，构成振荡器。
[0080]以下，对本实施方式的原子振荡器I的具体结构进行说明。
[0081]图4是图1所示的原子振荡器的分解立体图，图5是用于说明图1所示的原子振荡器具有的光射出部以及气室部的示意图，图6是图4中的A-A线剖视图。另外，以下，将图4?图6的上侧称作“上”、图5的下侧称作“下”。
[0082]如图4所示，原子振荡器I具有:布线基板5 (保持部件)，其安装有控制部6，并保持第I单元2、第2单元3以及光学部件41、42、43 ；以及在同一面侧支承(连接)第I单元2和第2单元3的支承板7。
[0083]进而，第I单元2以及第2单元3经由布线基板5的布线以及连接器(未图示)与控制部6电连接，由控制部6进行驱动控制。
[0084]以下，对原子振荡器I的各部件依次进行详细说明。
[0085](第I单元)
[0086]如上所述，第I单元2具有光射出部21、和收纳光射出部21的第I封装22。
[0087][光射出部]
[0088]光射出部21具有射出对气室31中的碱金属原子进行激励的激励光LL的功能。
[0089]更具体而言，光射出部21射出上述那样的包含频率不同的两种光(共振光I以及共振光2)的光作为激励光LL。
[0090]共振光I的频率ω I能够将气室31中的喊金属从上述基态I激励(共振)成激励状态。
[0091]此外，共振光2的频率ω2能够将气室31中的喊金属从上述基态2激励(共振)成激励状态。
[0092]作为该光射出部21，只要能够射出上述那样的激励光LL，则没有特别限定，例如，可以使用垂直谐振器面发光激光器(VCSEL)等半导体激光器等。
[0093]此外，这样的光射出部21的温度被未图示的温度调节元件(发热电阻体、帕尔贴元件等)调节到规定温度。
[0094][第I封装]
[0095]第I封装22收纳上述光射出部21。
[0096]如图4所示，该第I封装22具有:第I封装主体221，其由外形形状呈块状的壳体构成；以及多个(在本实施方式中为4个)脚部222，它们呈板状，且设置于第I封装主体221的下端部。各脚部222是在第I单元2被安装到支承板7时与支承板7抵接的部分。各脚部222分别设置于第I封装主体221的角部。由此，能够将第I单元2稳定地安装到支承板7。
[0097]此外，例如多个引线(未图示)从第I封装主体221突出，它们经由布线与光射出部21电连接。并且，所述各引线通过未图示的连接器等与布线基板5电连接。作为该连接器，例如能够使用挠性基板或呈插座状的连接器等。
[0098]此外，在第I封装主体221的第2单元3侧的壁部，设置有窗部23。该窗部23被设置在气室31与光射出部21之间的光轴(激励光LL的轴a)上。而且,窗部23对上述激励光LL具有透射性。
[0099]在本实施方式中，窗部23为透镜。由此，能够无损耗地向气室31照射激励光LL。此外，窗部23具有使激励光LL成为平行光的功能。即，窗部23为准直透镜，内部空间S中的激励光LL为平行光。由此，能够增多存在于内部空间S的碱金属的原子中的、通过从光射出部21射出的激励光LL而产生共振的碱金属原子的数量。其结果，能够提高EIT信号的强度。
[0100]此外，窗部23只要具有针对激励光LL的透射性即可，不限于透镜，例如，可以是透镜以外的光学部件，也可以是单纯的光透射性的板状部件。在该情况下，例如，可以与后述的光学部件41、42、43同样地，将具有上述那样的功能的透镜设置在第I封装22与第2封装36之间。
[0101]作为这样的第I封装22的窗部23以外的部分的构成材料，没有特别限定，例如，可以使用陶瓷、金属、树脂等。
[0102]这里，在第I封装22的窗部23以外的部分由对激励光具有透射性的材料构成的情况下，可以一体地形成第I封装22的窗部23以外的部分和窗部23。此外，在第I封装22的窗部23以外的部分由对激励光不具有透射性的材料构成的情况下，独立形成第I封装22的窗部23以外的部分和窗部23、并利用公知的接合方法使它们接合即可。
[0103]此外，第I封装22内优选为气密空间。由此，能够使第I封装22内成为减压状态或非活性气体封入状态，其结果是，能够提高原子振荡器I的特性。
[0104]此外，在第I封装22内，收纳有调节光射出部21的温度的温度调节元件和温度传感器等(未图示)。作为上述温度调节元件，例如可举出发热电阻体(加热器)、帕尔贴元件等。
[0105]根据这样的第I封装22，允许从光射出部21向第I封装22外射出激励光，且能够将光射出部21收纳在第I封装22内。
[0106](第2单元)
[0107]如上所述，第2单元3具有气室31、光检测部32、加热器33、温度传感器34、线圈35、收纳它们的第2封装36、以及收纳第2封装36的磁屏蔽罩38。
[0108][气室]
[0109]在气室31内，封入有气体状的铷、铯、钠等碱金属。此外，还可以根据需要，将氩、氖等的稀有气体、氮等的非活性气体作为缓冲气体，与碱金属气体一起封入到气室31内。
[0110]例如，如图5所示，气室31具备:具有柱状的贯通孔311a的主体部311 ;以及封闭该贯通孔311a的两个开口的I对窗部312、313。由此，形成了封入有上述那样的碱金属的内部空间S。
[0111]作为构成主体部311的材料，没有特别限定，可举出金属材料、树脂材料、玻璃材料、硅材料、石英等，从加工性和与窗部312、313的接合的方面来看，优选使用玻璃材料、硅材料。
[0112]在这样的主体部311上，气密地接合有窗部312、313。由此，能够使气室31的内部空间S成为气密空间。
[0113]作为主体部311与窗部312、313的接合方法，根据它们的构成材料来决定，没有特别限定，但例如可以使用利用粘接剂的接合方法、直接接合法、阳极接合法等。
[0114]此外，构成窗部312、313的材料只要具有上述那样的针对激励光LL的透射性，则没有特别限定，例如可举出硅材料、玻璃材料、石英等。
[0115]这样的各个窗部312、313具有上述的针对来自光射出部21的激励光LL的透射性。而且，一个窗部312使入射到气室31内的激励光LL透过，另一个窗部313使从气室31内射出的激励光LL透过。
[0116]此外，气室31被加热器33加热，从而温度被调节到规定温度。
[0117][光检测部]
[0118]光检测部32具有对透过气室31内的激励光LL(共振光1、2)的强度进行检测的功能。
[0119]作为该光检测部32，只要可检测上述那样的激励光即可，没有特别限定，例如，可以使用太阳能电池、光电二极管等光检测器(受光元件)。
[0120][加热器]
[0121]加热器33具有对上述气室31 (更具体而言是气室31中的碱金属)进行加热的功能。由此，能够将气室31中的碱金属维持成期望浓度的气体状。
[0122]该加热器33通过通电进行发热，该加热器33例如由设置在气室31的外表面上的发热电阻体构成。这样的发热电阻体例如使用等离子体CVD和热CVD那样的化学蒸镀法(CVD)、真空蒸镀等干式镀覆法、溶胶-凝胶法等形成。
[0123]这里，上述发热电阻体在被设置于气室31的激励光LL的入射部或射出部的情况下，由针对激励光具有透射性的材料构成，具体而言，例如由IT0(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)、IZO (Indium Zinc Oxide:氧化铟锌)、In303、SnO2、含有 Sb 的 SnO2、含有 Al 的 ZnO等氧化物等的透明电极材料构成。
[0124]另外，加热器33只要能够对气室31进行加热，则没有特别限定，加热器33可以不与气室31接触。此外，也可以替代加热器33而使用帕尔贴元件或陶瓷加热器、或者与加热器33 —并使用帕尔贴元件或陶瓷加热器来对气室31进行加热。
[0125]这样的加热器33与后述的控制部6的温度控制部62电连接，被进行通电控制。