]温度传感器7检测加热器6或者气室2的温度。进而，根据该温度传感器7的检测结果，控制上述加热器6的发热量。由此，能够使气室2内的碱金属原子维持期望的温度。
[0101]此外，温度传感器7的设置位置没有特别限定，例如可以在加热器6上，也可以在气室2的外表面上。
[0102]温度传感器7没有特别限定，可以使用热敏电阻、热电偶等公知的各种温度传感器。
[0103][磁场产生部(磁场施加单元)]
[0104]磁场产生部8是对气室2内的碱金属施加磁场“磁场施加单元”。该磁场产生部8具有产生磁场的功能，该磁场使气室2内的碱金属的简并后的多个能级发生塞曼分裂。由此，通过塞曼分裂，能够扩大碱金属简并的不同能级间的能隙，提高分辨率。其结果是，能够提尚原子振荡器1的振荡频率的精度。
[0105]该磁场产生部8具有电磁线圈(后述的线圈81)，如在本实施方式中详细记述那样，该电磁线圈被配置成覆盖气室2。
[0106]此外，磁场产生部8产生的磁场是恒定磁场(直流磁场)，但是也可以叠加交变磁场。
[0107][控制部]
[0108]控制部10具有分别控制的功能光射出部3、加热器6和磁场产生部8的功能。
[0109]该控制部10具有:激励光控制部12，其控制光射出部3的共振光1、2的频率；温度控制部11，其控制气室2中的碱金属的温度；以及磁场控制部13，其控制来自磁场产生部8的磁场。
[0110]激励光控制部12根据上述光检测部5的检测结果，控制从光射出部3射出的共振光1、2的频率。更具体而言，激励光控制部12控制从光射出部3射出的共振光1、2的频率，使得上述频率差(ω? — ω2)成为上述碱金属的固有频率《0。
[0111]这里，虽然未图示，但激励光控制部12具有压控型石英振荡器(振荡电路)，其根据光检测部5的检测结果，对该压控型石英振荡器的振荡频率进行同步/调整，并将该压控型石英振荡器的输出信号作为原子振荡器1的输出信号进行输出。
[0112]例如，虽未图示，但激励光控制部12具有对来自该压控型石英振荡器的输出信号进行频率增倍的倍频器，将利用该倍频器频率增倍后的信号(高频信号)叠加于直流偏置电流，并作为驱动信号输入到光射出部3。由此，对压控型石英振荡器进行控制以利用光检测部5检测ΕΙΤ信号，由此，能够从压控型石英振荡器输出期望的频率的信号。例如，当设来自原子振荡器1的输出信号的期望的频率为f时，该倍频器的倍频率为ωΟ/(2Χ?.)。由此，当压控型石英振荡器的振荡频率为f时，能够使用来自倍频器的信号，对包含于光射出部3的半导体激光器等发光元件进行调制，使其射出频率差(ω 1 — ω2)为ωΟ的两种光。
[0113]此外，温度控制部11根据温度传感器7的检测结果，控制对加热器6的通电。由此，能够使气室2维持在期望的温度范围内。例如，气室2借助加热器6被温度调节到例如70°C左右。
[0114]此外，磁场控制部13控制对磁场产生部8的通电，使得磁场产生部8产生的磁场恒定。
[0115]这样的控制部10例如被设置在安装于基板上的1C芯片中。
[0116]以上，对原子振荡器1的结构进行了简单说明。
[0117](气室、光射出部以及磁场施加单元的详细说明)
[0118]图4的(a)是示出图1所示的原子振荡器具有的原子室、光射出部以及磁场施加单元的示意性剖视图，图4的(b)是示出图4的(a)所示的原子室中的磁场强度(磁通密度)的分布的曲线图。图5是用于说明光偏移的曲线图。图6的(a)是示出作用于原子室内的金属的光的光量密度与频率偏移量之间的关系(光偏移)的曲线图，图6的(b)是示出作用于原子室内的金属的磁场的磁通密度与频率偏移量之间的关系(塞曼偏移)的曲线图。此外，以下，为了便于说明，将图4的(a)中的上侧称作“上”，将下侧称作“下”。
[0119]如图4的(a)所示，气室2具有主体部21和隔着主体部21设置的一对窗部22、23。在该气室2中，主体部21被配置在1对窗部22、23之间，主体部21和1对窗部22、23划分形成(构成)封入有气体状的碱金属的内部空间S。
[0120]更具体而言，主体部21呈以上下方向为厚度方向的板状，在该主体部21形成有在主体部21的厚度方向(上下方向)上贯通的圆柱状的贯通孔211。
[0121]作为该主体部21的结构材料，没有特别限定，可举出玻璃材料、石英、金属材料、树脂材料、娃材料等，其中，优选使用玻璃材料、石英、娃材料中的任意一种，更优选使用娃材料。由此，即使在形成宽度或高度为10_以下那样小的气室2的情况下，也能够容易地使用蚀刻等精细加工技术来形成高精度的主体部21。尤其是，硅能够进行基于蚀刻的精细加工。因此，通过使用硅来构成主体部21，即使实现气室2的小型化，也能够简单且高精度地形成主体部21。此外，窗部22、23通常由玻璃构成，而硅的热传导性优于玻璃。因此，能够使主体部21的散热性优异。此外，在窗部22、23是由玻璃构成的情况下，能够利用阳极接合来简单且气密地使主体部21与窗部22、23接合，能够使气室2的可靠性优异。
[0122]这样的主体部21的下表面与窗部22接合，另一方面，主体部21的上表面与窗部23接合。由此，贯通孔211的下端侧开口被窗部22封闭，并且，贯通孔211的上端侧开口被窗部23封闭。
[0123]作为主体部21与窗部22、23的接合方法，可根据这些结构材料来决定，只要能够气密地接合，则没有特别限定，例如，可以使用基于粘接剂的接合方法、直接接合法、阳极接合法、表面活性化接合法等，但优选使用直接接合法或阳极接合法。由此，能够简单且气密地使主体部21与窗部22、23接合，能够使气室2的可靠性优异。
[0124]与这样的主体部21接合的各窗部22、23对于来自上述光射出部3的激励光具有透过性。而且，一个窗部22是激励光LL朝气室2的内部空间S内入射的入射侧窗部，另一个窗部23是激励光LL从气室2的内部空间S内射出的出射侧窗部。此外，窗部22、23分别呈板状。
[0125]作为窗部22、23的结构材料，只要具有上述那样的针对激励光的透过性，则没有特别限定，例如，可举出玻璃材料、石英等，但优选使用玻璃材料。由此，能够实现具有针对激励光的透过性的窗部22、23。此外，在主体部21是由硅构成的情况下，通过使用玻璃来构成窗部22、23，能够利用阳极接合，简单且气密地使主体部21与窗部22接合，能够使气室2的可靠性优异。此外，根据窗部22、23的厚度或激励光的强度的不同，也可以用硅来构成窗部22、23。在该情况下，能够使主体部21与窗部22、23进行直接接合或阳极接合。
[0126]在被这样的窗部22、23封闭的贯通孔211内的空间即内部空间S中，主要收纳有气体状的碱金属。该内部空间S内收纳的气体状的碱金属被激励光LL激励。S卩，内部空间S的至少一部分构成供激励光LL通过的“光通过空间”。在本实施方式中，内部空间S的横截面呈圆形，另一方面，光通过空间的横截面呈与内部空间S的横截面相似的形状(即圆形)，且被设定为略小于内部空间S的横截面。此外，内部空间S的横截面形状不限于圆形，例如，也可以是四边形、五边形等多边形、椭圆形等。
[0127]如图4的(a)所示，来自光射出部3的激励光LL入射到如以上说明的那样构成的气室2，但在内部空间S中，随着从激励光LL的入射侧朝向出射侧，激励光LL的宽度扩大。
[0128]内部空间S中的激励光LL的放射角、即在本实施方式中从光射出部3射出的激励光LL的放射角Θ优选为超过0°且为90°以下，更优选为10°以上且60°以下，进一步优选为20°以上且40°以下。由此，即使减小光射出部3与气室2之间的距离，也能够有效地利用来自光射出部3的激励光LL来产生原子共振现象。
[0129]此外，如图4的(a)所示，沿着主体部21的周向，在气室2上卷绕有线圈81。该线圈81是沿着激励光LL在内部空间S中的行进方向(图4的(a)所示的照射方向)配置的电磁线圈。
[0130]如上所述，当激励光LL在内部空间S中一边扩开一边行进的情况下，在假设来自线圈81的磁场的磁通密度在内部空间S中均勾时，如图5所示，由于被称作光偏移的现象的影响，因原子共振现象而产生的EIT信号成为扭曲的形状(非对称的形状)，其结果是，频率稳定度下降。
[0131]因此，线圈81的匝数随着远离光射出部3而增加。此外，随之，线圈81的外径随着远离光射出部3而增大。在本实施方式中，线圈81的外径随着远离光射出部3而增大的比例是固定的。此外，线圈81的窗部22侧的壁厚tl小于窗部23侧的壁厚t2。
[0132]如图4的(b)中的实线a或双点划线b所示，这样的线圈