原子室、原子室的制造方法、量子干涉装置的制造方法_4

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0138]激励光控制部12根据前文所述的光检测部5的检测结果,而对从光出射部3出射的共振光1、2的频率进行控制。更加具体而言,激励光控制部12以使(ω1-ω2)成为前文所述的碱金属固有的频率《0的方式而对从光出射3出射的共振光1、2的频率进行控制。此外,激励光控制部12对从光出射部3出射的共振光1、2的中心频率进行控制。
[0139]此外,虽然未进行图示,但是激励光控制部12具备压制型水晶振荡器(振荡电路),并根据光检测部5的检测结果而对该压制型水晶振荡器的振荡频率进行同步、调节,且作为原子振荡器1的输出信号而进行输出。
[0140]此外,温度控制部11根据温度传感器7的检测结果而对向加热器6的通电进行控制。由此,能够将原子室2维持在所需的温度范围内。
[0141]此外,磁场控制部13以使磁场产生部8所产生的磁场成为恒定的方式而对向磁场产生部8的通电进行控制。
[0142]该控制部10例如被设置在安装于基板上的1C芯片中。
[0143]根据以上述所说明的方式而构成的原子振荡器1,如上所述,能够使具有通过熔敷而形成的密封部233的原子室2的透过光的强度不易减弱。其结果为,能够提高原子振荡器1的特性。
[0144]以上述所说明的方式而构成的原子振荡器1所具备的原子室2能够通过以下所说明的制造方法来制造。
[0145]原子室的制造方法
[0146]以下,作为本发明的原子室的制造方法的一个示例,对原子室2的制造方法进行说明。
[0147]图6为用于对图4所示的原子室的制造方法进行说明的图。
[0148]原子室2的制造方法具有:[1]准备具有通过孔232而与外部连通的内部空间S的层压结构体20的准备工序;[2]通过孔232而将碱金属送入(导入)至内部空间S的导入工序;[3]通过熔敷而对孔232进行密封的密封工序;以及[4]通过切割而将层压结构体20单个化的单个化工序。以下,对各工序依次进行说明。
[0149][1]准备工序
[0150]首先,如图6(a)所示,准备具有通过孔232而与外部连通的内部空间S的层压结构体20。
[0151]该层压结构体20通过窗部22形成用的基板202、主体部21形成用的基板201和窗部23形成用的基板203按照该顺序进行层压而被构成。在此,在基板201上形成有多组贯穿孔211以及槽212,与之相对应,在基板203上形成有多组凹部231以及孔232。
[0152]在此,由基板201以及基板202形成的结构体(接合体)构成了具有在一个面侧开口的凹部的“第一基板”,此外,可以说,基板203构成了被接合于该第一基板的凹部侧的面上,并与第一基板一起形成(构成)内部空间S的“第二基板”。此外,也可以说,在本工序中,孔232具有被配置于在俯视观察时与第一基板和第二基板的接合部重叠的位置处并向外部开放的开口部。此外,可以说基板201构成了具有在厚度方向上贯穿的贯穿孔211的“第三基板”,基板202构成了被接合于该第三基板的一个面上并与第三基板一起形成凹部的“第四基板”。此外,在本工序中,槽212构成了被设置于第一基板上的“第一孔”,此外,孔232构成了与该第一孔连通并被设置于第二基板上的“第二孔”,由各组槽212以及孔232构成的空间构成了使所对应的内部空间S与外部空间连通的“连通孔”。
[0153]此外,基板201由与前文所述的主体部21相同的构成材料构成,基板202、203由与前文所述的窗部22、23相同的构成材料构成。此外,基板201与基板202、203通过与主体部21和窗部22、23的接合相同的接合方法而被接合。
[0154]在此,在[1]准备工序中,由于基板202、203分别含有玻璃,基板201含有硅,从而能够通过阳极接合而简单地使硅基板202、203各自与基板201气密接合。
[0155]此外,基板201的贯穿孔211以及槽212的形成例如能够使用蚀刻技术以及光刻技术而简单且高精度地实施。基板203的凹部231以及孔232的形成例如也能够使用蚀刻技术以及光刻技术而简单且高精度地实施。
[0156][2]导入工序
[0157]接下来,如图6(b)所示,通过孔232而将碱金属导入到内部空间S内。
[0158]具体而言,例如通过将层压结构体20放置于未图示的腔室内,并在对该室内进行了临时减压之后替换成气体状的碱金属,从而通过孔232而将气体状的碱金属(碱金属气体)送入内部空间S。
[0159]此外,根据需要,与碱金属气体的送入同时或者在碱金属气体的送入之后,通过孔232而将缓冲气体送入内部空间S。此外,也可以在碱金属气体的送入前实施涂层剂(例如石蜡、聚硅氧烷等)的送入。
[0160]另外,也可以根据孔232的大小等而使用针等,通过孔232而将液体状的碱金属插入内部空间S内。
[0161][3]密封工序
[0162]接下来,在将碱金属气体导入到了内部空间S内的状态下,如图6(c)所示,通过利用熔敷而堵塞孔232的开口端部,从而形成密封部233。由此,在封入有碱金属气体的状态下,内部空间S被密封。
[0163]密封部233的形成是通过使用例如激光、火焰(例如气体喷枪)等而使划分形成孔232的壁部(筒状部)的开口端部熔敷(加热熔融)并堵塞从而实施的。由此,能够容易地实施密封工序。尤其在通过激光来实施该熔敷时,即使谋求原子室2的小型化,也能够容易地实施密封工序。
[0164]此外,在密封部233的形成之后,根据需要而实施层压结构体20的外表面的清洗,以去除附着于层压结构体20的外表面上的碱金属等污垢。
[0165][4]单个化工序
[0166]接下来,例如通过切割而将层压结构体20单个化。由此,如图6(d)所示,能够获得原子室2。
[0167]如此,通过在[1]准备工序中,准备具有多组内部空间S以及连通孔(槽212以及孔232)的层压结构体20,并在[3]密封工序之后的[4]单个化工序中,按照每个内部空间S以及连通孔的组而将层压结构体20单个化,从而能够高效地制造原子室2。
[0168]根据以上所说明的这种原子室2的制造方法,能够获得具有如前文所述的那种效果的原子室2。
[0169]在此,通过将基板202、203作为窗部22、23来使用,从而能够利用基板202、203的板面的平滑性来有效地减少各窗部22、23的光的散射。
[0170]此外,由于在[1]准备工序中,层压结构体20具有突出并包围孔232的开口部的筒状部,因此在[3]密封工序中,能够通过熔敷而容易地堵塞孔232的开口部。与之相对,例如在省略了凹部231的情况下,根据孔232的宽度等,存在使孔232的开口部熔敷时的热量波及较大的范围,从而使窗部22、23的平坦性受损的可能性。
[0171]此外,在[1]准备工序中,通过由被设置于基板201上的槽212和与槽212连通并被设置于基板203上的孔232构成的连通孔,而使外部与内部空间S连通。由此,能够防止或减少该连通孔的内部空间S侧的端部在俯视观察时与内部空间S重叠的情况。
[0172]第二实施方式
[0173]接下来,对本发明的第二实施方式进行说明。
[0174]图7为表示本发明的第二实施方式所涉及的原子室的剖视图。
[0175]本实施方式除了原子室的结构不同以外,均与所述第一实施方式相同。
[0176]另外,在以下的说明中,关于第二实施方式,以与前文所述的实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项则省略其说明。此外,在图7中,对于与前文所述的实施方式相同的结构标注同一符号。
[0177]本实施方式的原子室2A除了使孔232与内部空间S连通的孔的结构不同以外,均与所述第一实施方式的原子室2相同。
[0178]原子室2A具备主体部21A以代替第一实施方式的主体部21。该主体部21A具有使内部空间S与孔232连通的孔212A。该孔212A的一端(内部空间S侧的端部)在贯穿孔211的侧面上开口,另一端(窗部23侧的端部)在主体部21A的窗部23侧的面上开口。尤其是,孔212A的内部空间S侧的端部位于主体部21A的厚度方向上的中途处。由此,能够增大孔212A的开口与各窗部22、23之间的距离。因此,即使在孔212A内或孔232内配置了液体状的碱金属的情况下,也能够减少碱金属在各窗部22、23上凝结的情况。
[0179]第三实施方式
[0180]接下来,对本发明的第三实施方式进行说明。
[0181]图8为表示本发明的第三实施方式所涉及的原子室的剖视图。
[0182]本实施方式除了原子室的结构不同以外,均与前文所述的第一实施方式相同。
[0183]另外,在以下的说明中,关于第三实施方式,以与前文所述的实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项则省略其说明。此外,在图8中,关于与前文所述的实施方式相同的结构标注同一符号。
[0184]本实施方式的原子室2B除了使孔232与内部空间S连通的孔的结构不同以外,均与所述第一实施方式的原子室2相同。
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