件；100:定位系统；200:GPS卫星；211:贯通孔；221:入射面；231:出射面；300:基站装置；301:天线；302:接收装置；303:天线；304:发送装置；400:GPS接收装置；401:天线；402:卫星接收部；403:天线；404:基站接收部；1500:移动体；1501:车体；1502:车轮；d:距离；LL:激励光；S:内部空间:壁厚；tl:壁厚；t2:壁厚。
【具体实施方式】
[0060]以下，基于附图所示的实施方式，对本发明的原子共振跃迀装置、原子振荡器、电子设备以及移动体进行详细说明。
[0061]1.原子振荡器(原子共振跃迀装置)
[0062]首先，对具有本发明的原子振荡器(本发明的原子共振跃迀装置的原子振荡器)进行说明。此外，以下，以在利用了量子干涉效应的原子振荡器中应用本发明的原子共振跃迀装置的例子进行说明，但本发明的原子共振跃迀装置不限于此，例如，也可以应用于利用了双重共振现象的原子振荡器或利用了量子干涉效应的磁性传感器、量子存储器等器件。
[0063]〈第1实施方式〉
[0064]图1是示出本发明的第1实施方式的原子振荡器(原子共振跃迀装置)的概略图。此外，图2是用于说明碱金属的能量状态的图，图3是示出从光射出部射出的两种光的频率差与由光检测部检测出的光的强度之间的关系的曲线图。
[0065]图1所示的原子振荡器1是利用量子干涉效应的原子振荡器。如图1所示，该原子振荡器1具有气室2(原子室)、光射出部3、光学部件42、43、44、光检测部5、加热器6、温度传感器7、磁场产生部8和控制部10。
[0066]首先，简单说明原子振荡器1的原理。
[0067]如图1所不，在原子振荡器1中，光射出部3朝气室2射出激励光LL，光检测部5检测透过了气室2的激励光LL。
[0068]在气室2内，封入有气体状的碱金属(金属原子)，碱金属如图2所示地具有三能级体系的能级，可得到能级不同的两个基态(基态1、2)和激发态这3个状态。此处，基态1是比基态2低的能量状态。
[0069]从光射出部3射出的激励光LL包含频率不同的2种共振光1、2，在向上述那样的气体状的碱金属照射这2种共振光1、2时，共振光1、2在碱金属中的光吸收率(光透过率)随着共振光1的频率ω 1与共振光2的频率ω2之差(ω 1-ω2)而变化。
[0070]并且，在共振光1的频率ω 1与共振光2的频率ω 2之差(ω 1_ω2)和相当于基态1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激励成激发态。此时，共振光1、2均不被碱金属吸收而透过。这样的现象称作CPT现象或者电磁诱导透明现象(ΕΙΤ:Electromagnetically Induced Transparency)。
[0071]此处，例如，如果光射出部3使固定共振光1的频率ω 1并使共振光2的频率ω 2变化，则在共振光1的频率ω 1与共振光2的频率ω2之差(ω 1-ω2)与相当于基态1与基态2之间的能量差的频率ω0 —致时，光检测部5的检测强度如图3所示那样陡峭地上升。这样的陡峭的信号作为ΕΙΤ信号而检测出。该ΕΙΤ信号具有由碱金属的种类决定的固有值。因此，能够使用这样的ΕΙΤ信号来构成振荡器。
[0072]以下，对原子振荡器1的各部分依次进行详细说明。
[0073][气室]
[0074]在气室2内，封入有气体状的铷、铯、钠等碱金属。此外，在气室2内，还可以根据需要，与碱金属气体一并封入有氩、氖等稀有气体、氮气等惰性气体作为缓冲气体。
[0075]详情后述，气室2具有:具有贯通孔的主体部；以及封闭该主体部的贯通孔的开口的一对窗部，由此形成封入有气体状的碱金属的内部空间。
[0076][光射出部]
[0077]光射出部3 (光源)具有射出对气室2中的碱金属原子进行激励的激励光LL的功會泛。
[0078]更具体而言，光射出部3能够射出上述那样的频率不同的两种光(共振光1和共振光2)来作为激励光LL，特别是能够射出上述共振光1和共振光2。共振光1能够将气室2内的碱金属从上述基态1激发(共振)到激发态。另一方面，共振光2能够将气室2内的碱金属从上述基态2激发(共振)到激发态。
[0079]作为该光射出部3，只要能够射出上述那样的激励光，则没有特别限定，例如，可以使用垂直共振器面发光激光器(VCSEL)等半导体激光器等。
[0080]此外，光射出部3被未图示的温度调节元件(发热电阻体、帕尔贴元件等)调温到规定温度。
[0081][光学部件]
[0082]多个光学部件42、43、44分别设置在上述光射出部3与气室2之间的激励光LL的光路上。此处，从光射出部3侧到气室2侧，依次配置有光学部件41、光学部件42、光学部件43、光学部件44。
[0083]此外，在光射出部3与气室2之间的距离比较大的情况下，可以在光射出部3与气室2之间配置透镜。不过，随着原子振荡器1的小型化，在光射出部3与气室2之间的距离变小时，即使能够在光射出部3与气室2之间配置透镜，该透镜也很难使激励光LL成为平行光，而在气室2内成为扩散的光。
[0084]光学部件42是偏振光板。由此，能够将来自光射出部3的激励光LL的偏振光调整为规定方向。
[0085]光学部件43是减光滤光器(ND滤光器)。由此，能够调整(减小)入射到气室2的激励光LL的强度。因此，即使在光射出部3的输出较大的情况下，也能够使入射到气室2的激励光成为期望的光量。在本实施方式中，利用光学部件43来调整通过了上述光学部件42的具有规定方向的偏振光的激励光LL的强度。
[0086]光学部件44是λ /4波长板。由此，能够将来自光射出部3的激励光LL从线偏振光转换为圆偏振光(右圆偏振光或者左圆偏振光)。
[0087]如后所述，在气室2内的碱金属原子因磁场产生部8的磁场而发生塞曼分裂的状态下，如果向碱金属原子照射线偏振光的激励光，则由于激励光与碱金属原子的相互作用，碱金属原子均匀地分散存在于塞曼分裂后的多个能级。其结果是，由于期望的能级的碱金属原子的数量相对于其它能级的碱金属原子的数量相对地变少，因此显现期望的EIT现象的原子数减少，期望的EIT信号的强度降低，结果导致原子振荡器1的振荡特性的下降。
[0088]与此相对，如后所述，在气室2内的碱金属原子因磁场产生部8的磁场而进行塞曼分裂的状态下，如果向碱金属原子照射圆偏振光的激励光，则由于激励光与碱金属原子的相互作用，能够使碱金属原子进行塞曼分裂后的多个能级中的期望的能级的碱金属原子的数量相对于其它能级的碱金属原子的数量相对地变多。因此，发现期望的EIT现象的原子数增加，期望的EIT信号的强度增大，其结果是，能够提高原子振荡器1的振荡特性(尤其是频率稳定度)。
[0089][光检测部]
[0090]光检测部5具有检测透过气室2内的激励光LL(共振光1、2)的强度的功能。
[0091]该光检测部5只要能够检测出上述那样的激励光，则没有特别限定，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)。
[0092][加热器]
[0093]加热器6的(加热部)具有对上述气室2 (更具体地是气室2中的碱金属)进行加热的功能。由此，能够使气室2中的碱金属维持为适当的浓度的气体状。
[0094]该加热器6例如构成为包含通过通电而发热的发热电阻体。
[0095]该发热电阻体可以设置成与气室2接触，也可以设置成不与气室2接触。
[0096]例如，在将发热电阻体设置成与气室2接触的情况下，在气室2的一对窗部分别设置发热电阻体。由此，能够防止碱金属原子在气室2的窗部上发生结露。其结果是，能够长期使原子振荡器1的特性(振荡特性)保持优异。这样的发热电阻体由具有对于激励光的透过性的材料构成，具体而言，例如由IT0(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)、IZO(IndiumZinc Oxide:氧化铟锌)、ln303、Sn02、含Sb的Sn02、含A1的ZnO等氧化物等的透明电极材料构成。此外，发热电阻体例如可以使用等离子体CVD、热CVD那样的化学蒸镀法(CVD)、真空蒸镀等干式镀敷法、溶胶-凝胶法等来形成。
[0097]并且，在将发热电阻体设置成不与气室2接触的情况下，可以经由热传导性优异的金属等、陶瓷等部件从发热电阻体向气室2导热。
[0098]此外，加热器6只要能够对气室2进行加热，则不限于上述方式，可以使用各种加热器。此外，也可以使用帕尔贴元件替代加热器6或者与加热器6并用，来对气室2进行加热。
[0099][温度传感器]
[0100