(57)【要約】【課題】光学部品の調整を容易かつ高精度に行うことができる量子干渉装置、原子発振器および原子発振器の製造方法を提供すること、および、かかる原子発振器を備える電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】本発明の原子発振器１は、金属原子が封入されているガスセル３１と、金属原子を励起する光を出射する光出射部２１と、金属原子を通過した光を検出する光検出部３２と、ガスセル３１と光出射部２１との間の光の光路上に配置されている光学部品４１、４２、４３と、光学部品４１、４２、４３の一部を露出させた状態で光学部品４１、４２、４３に係合する溝５１１、５１２、５１３を有し、ガスセル３１、光出射部２１、光検出部３２および光学部品４１、４２、４３を保持する保持部材５と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属原子が封入されているガスセルと、
前記金属原子を励起する光を出射する光出射部と、
前記金属原子を通過した前記光を検出する光検出部と、
前記ガスセルと前記光出射部との間の前記光の光路上に配置されている光学部品と、
前記光学部品の一部を露出させた状態で前記光学部品に係合する溝を有し、前記ガスセル、前記光出射部、前記光検出部および前記光学部品を固定している保持部材と、を備えることを特徴とする量子干渉装置。
【請求項２】
前記保持部材は、開放していて側面に前記溝を備える凹部を有し、
前記光学部品は、前記溝の底部に当接している円弧部を有している請求項１に記載の量子干渉装置。
【請求項３】
前記溝の底部は、１対の傾斜部を有し、前記１対の傾斜部は、互いの距離が、前記光出射部の光軸に平行な方向からみたとき、前記凹部の開口部側から底部側に向けて漸次減少している請求項２に記載の量子干渉装置。
【請求項４】
前記光学部品は、前記円弧部の中心が前記光出射部の光軸からずれ、かつ、周方向で減光率が異なっている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の量子干渉装置。
【請求項５】
前記光出射部を収納している光出射側パッケージと、
前記ガスセルおよび前記光検出部を収納している光検出側パッケージと、を備え、
前記保持部材は、前記光出射側パッケージおよび前記光検出側パッケージを保持し、
前記光学部品は、前記光出射側パッケージと前記光検出側パッケージとの間に配置されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の量子干渉装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の量子干渉装置を備えることを特徴とする原子発振器。
【請求項７】
請求項６に記載の原子発振器を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項６に記載の原子発振器を備えることを特徴とする移動体。
【請求項９】
金属原子が封入されているガスセルと、前記金属原子を励起する光を出射する光出射部と、前記金属原子を通過した前記光を検出する光検出部とを保持部材を用いて互いの位置を固定するとともに、前記ガスセルと前記光出射部との間の前記光の光路上に配置されている光学部品の一部を露出させた状態で、前記保持部材が有する溝に前記光学部品を係合させつつ、前記光学部品の姿勢を調整し、
前記光学部品を前記保持部材に対して固定することを特徴とする原子発振器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子干渉装置、原子発振器、電子機器、移動体および原子発振器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属の原子のエネルギー遷移に基づいて発振する原子発振器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に係る原子発振器は、ガス状のアルカリ金属原子が封入されたガスセルと、ガスセル内のアルカリ金属を励起する励起光を出射する光源と、光源とガスセルとの間で励起光に光学的処理を施す光学レンズ、偏光板等の光学部品と、ガスセルを通過した励起光を検出する光検出部とを有している。
【０００３】
また、特許文献１に係る原子発振器では、光源、光学部品、ガスセルおよび光検出部がこの順に積層された状態で１つのパッケージ内に収納されている。このパッケージの内部は、ガスセルや光源の温度を一定に保つため、パッケージ外部の温度の影響を低減するよう密閉されている。
ところで、このような原子発振器では、光源、光学部品、ガスセルおよび光検出部の互いの位置関係や、ガスセル内のアルカリ金属原子に照射される励起光の偏光、強度等の特性が原子発振器の発振特性に影響する。
【０００４】
しかし、特許文献１に係る原子発振器では、光学部品が密閉されたパッケージ内に収納されているため、光源、光学部品、ガスセルおよび光検出部の互いの位置関係を製品と同じ状態に保ったまま光学部品の調整を行うことができない。
そのため、特許文献１に係る原子発振器では、光学部品の微調整を行うには、光学部品をパッケージ内部から一旦取り出す必要がある。また、光学部品をパッケージ内部から一旦取り出すと、光源、光学部品、ガスセルおよび光検出部を再度組み立てる際に、これらの互いの位置関係も再調整する必要がある。このようなことから、特許文献１に係る原子発振器では、調整作業が煩雑であり、光学部品の微調整が難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６３２０４７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、光学部品の調整を容易かつ高精度に行うことができる量子干渉装置、原子発振器および原子発振器の製造方法を提供すること、および、かかる原子発振器を備える電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例の量子干渉装置は、金属原子が封入されているガスセルと、
前記金属原子を励起する光を出射する光出射部と、
前記金属原子を通過した前記光を検出する光検出部と、
前記ガスセルと前記光出射部との間の前記光の光路上に配置されている光学部品と、
前記光学部品の一部を露出させた状態で前記光学部品に係合する溝を有し、前記ガスセル、前記光出射部、前記光検出部および前記光学部品を固定している保持部材と、を備えることを特徴とする。
このような量子干渉装置によれば、ガスセル、光出射部、光検出部および光学部品の互いの位置関係を維持しつつ、光学部品の姿勢を変更して光学部品の調整を行うことができる。そのため、光学部品の調整を容易かつ高精度に行うことができる。
【０００８】
［適用例２］
本適用例の量子干渉装置では、前記保持部材は、開放していて側面に前記溝を備える凹部を有し、
前記光学部品は、前記溝の底部に当接している円弧部を有していることが好ましい。
これにより、光学部品の設置・調整を、保持部材にガスセル、光出射部および光検出部を保持させた状態で容易に行うことができる。また、円弧部の中心を回転軸として回転させて光学部品の姿勢を調整することができる。
【０００９】
［適用例３］
本適用例の量子干渉装置では、前記溝の底部は、１対の傾斜部を有し、前記１対の傾斜部は、互いの距離が、前記光出射部の光軸に平行な方向からみたとき、前記凹部の開口部側から底部側に向けて漸次減少していることが好ましい。
これにより、光出射部の光軸に対して垂直な方向での位置決めを高精度に行うことができる。
【００１０】
［適用例４］
本適用例の量子干渉装置では、前記光学部品は、前記円弧部の中心が前記光出射部の光軸からずれ、かつ、周方向で減光率が異なっていることが好ましい。
これにより、円弧部の中心を回転軸として回転させることにより、光出射部からの光の減光率を調整することができる。
【００１１】
［適用例５］
本適用例の量子干渉装置では、前記光出射部を収納している光出射側パッケージと、
前記ガスセルおよび前記光検出部を収納している光検出側パッケージと、を備え、
前記保持部材は、前記光出射側パッケージおよび前記光検出側パッケージを保持し、
前記光学部品は、前記光出射側パッケージと前記光検出側パッケージとの間に配置されていることが好ましい。
これにより、光出射部、ガスセルおよび光検出部と外部との熱干渉を低減することができる。また、光出射部、ガスセルおよび光検出部の温度条件を製品と同一の条件としつつ、光学部品の調整を行うことができる。
【００１２】
［適用例６］
本適用例の原子発振器は、本適用例の量子干渉装置を備えることを特徴とする。
これにより、安価で優れた発振特性を有する原子発振器を提供することができる。
［適用例７］
本適用例の電子機器は、本適用例の原子発振器を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
［適用例８］
本適用例の移動体は、本適用例の原子発振器を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性に優れた移動体を提供することができる。
【００１３】
［適用例９］
本適用例の原子発振器の製造方法は、金属原子が封入されているガスセルと、前記金属原子を励起する光を出射する光出射部と、前記金属原子を通過した前記光を検出する光検出部とを保持部材を用いて互いの位置を固定するとともに、前記ガスセルと前記光出射部との間の前記光の光路上に配置されている光学部品の一部を露出させた状態で、前記保持部材が有する溝に前記光学部品を係合させつつ、前記光学部品の姿勢を調整し、
前記光学部品を前記保持部材に対して固定することを特徴とする。
このような原子発振器の製造方法によれば、ガスセル、光出射部、光検出部および光学部品の互いの位置関係を維持しつつ、光学部品の姿勢を変更して光学部品の調整を行うことができる。そのため、光学部品の調整を容易かつ高精度に行うことができる。その結果、安価で優れた発振特性を有する原子発振器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る原子発振器を示す斜視図である。
【図２】図１に示す原子発振器の概略構成を示す模式図である。
【図３】図１に示す原子発振器に備えられたガスセル内のアルカリ金属のエネルギー状態を説明するための図である。
【図４】図１に示す原子発振器に備えられた光出射部および光検出部について、光出射部からの２つの光の周波数差と、光検出部での検出強度との関係を示すグラフである。
【図５】図１に示す原子発振器の縦断面図である。
【図６】図１に示す原子発振器の横断面図（波長板に沿った断面図）である。
【図７】図１に示す原子発振器の横断面図（減光フィルターに沿った断面図）である。
【図８】図１に示す原子発振器の製造方法（光学部品の調整方法）を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る原子発振器の横断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る原子発振器の概略構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る原子発振器の概略構成を示す模式図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る原子発振器の概略構成を示す模式図である。
【図１３】ＧＰＳ衛星を利用した測位システムに本発明の原子発振器を用いた場合の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の原子発振器を用いたクロック伝送システムの一例を示す概略構成図である。
【図１５】本発明の原子発振器を備える移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の量子干渉装置、原子発振器、電子機器、移動体および原子発振器の製造方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．原子発振器（量子干渉装置）
まず、本発明の原子発振器（本発明の量子干渉装置を備える原子発振器）について説明する。なお、以下では、本発明の量子干渉装置を原子発振器に適用した例を説明するが、本発明の量子干渉装置は、これに限定されず、原子発振器の他、例えば、磁気センサー、量子メモリー等にも適用可能である。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る原子発振器を示す斜視図、図２は、図１に示す原子発振器の概略構成を示す模式図である。また、図３は、図１に示す原子発振器に備えられたガスセル内のアルカリ金属のエネルギー状態を説明するための図、図４は、図１に示す原子発振器に備えられた光出射部および光検出部について、光出射部からの２つの光の周波数差と、光検出部での検出強度との関係を示すグラフである。また、図５は、図１に示す原子発振器の縦断面図、図６は、図１に示す原子発振器の横断面図（波長板に沿った断面図）、図７は、図１に示す原子発振器の横断面図（減光フィルターに沿った断面図）である。また、図８は、図１に示す原子発振器の製造方法（光学部品の調整方法）を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
なお、図１および図５〜図７では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、その図示された各矢印の先端側を「＋（プラス）側」、基端側を「−（マイナス）側」とする。また、以下では、説明の便宜上、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」といい、また、＋Ｚ方向側（図５の上側）を「上」、−Ｚ方向側（図５の下側）を「下」という。
【００１８】
図１に示す原子発振器１は、量子干渉効果を利用した原子発振器である。
この原子発振器１は、図１に示すように、第１ユニット２（光出射側ユニット）と、第２ユニット３（光検出側ユニット）と、光学部品４１、４２、４３と、これらを保持する保持部材５と、制御部６と、保持部材５が設置される配線基板７とを備える。
ここで、図１、２に示すように、第１ユニット２は、光出射部２１と、光出射部２１を収納する第１パッケージ２２（光出射側パッケージ）とを備える。
【００１９】
また、第２ユニット３は、ガスセル３１と、光検出部３２と、ヒーター３３と、温度センサー３４と、コイル３５と、これらを収納する第２パッケージ３６（光検出側パッケージ）とを備える。
そして、このような第１ユニット２および第２ユニット３は、配線基板７を介して制御部６に電気的に接続され、制御部６により駆動制御される。
【００２０】
まず、原子発振器１の原理を簡単に説明する。
原子発振器１では、ガスセル３１内に、ガス状のルビジウム、セシウム、ナトリウム等のアルカリ金属（金属原子）が封入されている。
アルカリ金属は、図３に示すように、３準位系のエネルギー準位を有しており、エネルギー準位の異なる２つの基底状態（基底状態１、２）と、励起状態との３つの状態をとり得る。ここで、基底状態１は、基底状態２よりも低いエネルギー状態である。
【００２１】
このようなガス状のアルカリ金属に対して周波数の異なる２種の共鳴光１、２を前述したようなガス状のアルカリ金属に照射すると、共鳴光１の周波数ω１と共鳴光２の周波数ω２との差（ω１−ω２）に応じて、共鳴光１、２のアルカリ金属における光吸収率（光透過率）が変化する。
そして、共鳴光１の周波数ω１と共鳴光２の周波数ω２との差（ω１−ω２）が基底状態１と基底状態２とのエネルギー差に相当する周波数に一致したとき、基底状態１、２から励起状態への励起がそれぞれ停止する。このとき、共鳴光１、２は、いずれも、アルカリ金属に吸収されずに透過する。このような現象をＣＰＴ現象または電磁誘起透明化現象（ＥＩＴ：Electromagnetically Induced Transparency）と呼ぶ。
【００２２】
光出射部２１は、ガスセル３１に向けて、前述したような周波数の異なる２種の光（共鳴光１および共鳴光２）を出射する。
例えば、光出射部２１が共鳴光１の周波数ω１を固定し、共鳴光２の周波数ω２を変化させていくと、共鳴光１の周波数ω１と共鳴光２の周波数ω２との差（ω１−ω２）が基底状態１と基底状態２とのエネルギー差に相当する周波数ω０に一致したとき、光検出部３２の検出強度は、図４に示すように、急峻に上昇する。このような急峻な信号をＥＩＴ信号として検出する。このＥＩＴ信号は、アルカリ金属の種類によって決まった固有値をもっている。したがって、このようなＥＩＴ信号を基準として用いることにより、発振器を構成することができる。
【００２３】
以下、原子発振器１の各部を順次詳細に説明する。
（第１ユニット）
前述したように、第１ユニット２は、光出射部２１と、光出射部２１を収納する第１パッケージ２２（光出射側パッケージ）とを備える。
［光出射部］
光出射部２１は、ガスセル３１中のアルカリ金属原子を励起する励起光ＬＬを出射する機能を有する。
【００２４】
より具体的には、光出射部２１は、前述したような周波数の異なる２種の光（共鳴光１および共鳴光２）を出射するものである。
共鳴光１の周波数ω１は、ガスセル３１中のアルカリ金属を前述した基底状態１から励起状態に励起し得るものである。
また、共鳴光２の周波数ω２は、ガスセル３１中のアルカリ金属を前述した基底状態２から励起状態に励起し得るものである。
【００２５】
この光出射部２１としては、前述したような励起光を出射し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）等の半導体レーザー等を用いることができる。
また、このような光出射部２１は、図示しない温度調節素子（発熱抵抗体、ペルチェ素子等）により、後述するガスセル３１とは異なる温度、例えば、３０℃程度に温度調節される。
【００２６】
［第１パッケージ］
第１パッケージ２２（光出射側パッケージ）は、前述した光出射部２１を収納する。
この第１パッケージ２２は、図５に示すように、基体２２１（光出射側基体）と、蓋体２２２（光出射側蓋体）とを備える。
基体２２１は、光出射部２１を直接的または間接的に支持する。本実施形態では、基体２２１は、板状をなし、平面視で円形をなしている。
【００２７】
そして、この基体２２１の一方の面（実装面）には、光出射部２１（実装部品）が設置（実装）される。また、基体２２１の他方の面には、図５に示すように、複数の端子２２３が突出している。この複数の端子２２３は、図示しない配線を介して光出射部２１に電気的に接続されている。
このような基体２２１には、基体２２１上の光出射部２１を覆う蓋体２２２が接合されている。
【００２８】
蓋体２２２は、一端部が開口した有底筒状をなしている。本実施形態では、蓋体２２２の筒状部は、円筒状をなす。
この蓋体２２２の一端部の開口は、前述した基体２２１により塞がれている。
そして、蓋体２２２の他端部、すなわち蓋体２２２の開口とは反対側の底部には、窓部２３が設けられている。
【００２９】
この窓部２３は、ガスセル３１と光出射部２１との間の光軸ａ上に設けられている。
そして、窓部２３は、前述した励起光に対して透過性を有する。
本実施形態では、窓部２３は、レンズで構成されている。これにより、励起光ＬＬを無駄なくガスセル３１へ照射することができる。
また、窓部２３は、励起光ＬＬを平行光とする機能を有する。これにより、励起光ＬＬがガスセル３１の内壁で反射するのを簡単かつ確実に防止することができる。そのため、ガスセル３１内での励起光の共鳴を好適に生じさせ、その結果、原子発振器１の発振特性を高めることができる。
【００３０】
なお、窓部２３は、励起光に対する透過性を有するものであれば、レンズに限定されず、例えば、レンズ以外の光学部品であってもよいし、単なる光透過性の板状部材であってもよい。また、前述したような機能を有するレンズは、後述する光学部品４１、４２、４３と同様、第１パッケージ２２および第２パッケージ３６との間に設けられていてもよい。
【００３１】
このような蓋体２２２の窓部２３以外の部分の構成材料としては、特に限定されず、例えば、セラミックス、金属、樹脂等を用いることができる。
ここで、蓋体２２２の窓部２３以外の部分が励起光に対して透過性を有する材料で構成されている場合、蓋体２２２の窓部２３以外の部分と窓部２３と一体的に形成することができる。また、蓋体２２２の窓部２３以外の部分が励起光に対して透過性を有しない材料で構成されている場合、蓋体２２２の窓部２３以外の部分と窓部２３とを別体で形成し、これらを公知の接合方法により接合すればよい。
【００３２】
また、基体２２１と蓋体２２２とは気密的に接合されているのが好ましい。すなわち、第１パッケージ２２内が気密空間であることが好ましい。これにより、第１パッケージ２２内を減圧状態（大気圧よりも減圧した状態）または不活性ガス封入状態とすることができ、その結果、原子発振器１の特性を向上させることができる。
また、基体２２１と蓋体２２２との接合方法としては、特に限定されないが、例えば、ろう接、シーム溶接、エネルギー線溶接（レーザー溶接、電子線溶接等）等を用いることができる。
【００３３】
なお、基体２２１と蓋体２２２との間には、これらを接合するための接合部材が介在していてもよい。
また、第１パッケージ２２内には、前述した光出射部２１以外の部品が収納されていてもよい。
例えば、第１パッケージ２２内には、光出射部２１の温度を調節する温度調節素子や温度センサー等が収納されていてもよい。かかる温度調節素子としては、例えば、発熱抵抗体（ヒーター）、ペルチェ素子等が挙げられる。
【００３４】
このような基体２２１および蓋体２２２を有して構成された第１パッケージ２２によれば、光出射部２１から第１パッケージ２２外への励起光の出射を許容しつつ、光出射部２１を第１パッケージ２２内に収納することができる。
また、光出射部２１が第１パッケージ２２内に収納されていることにより、光出射部２１と外部との熱干渉を低減することができる。また、後述するように、光学部品４１、４２、４３の調整を行う際に、光出射部２１の温度条件を製品と同一の条件とすることができる。
また、第１パッケージ２２は、基体２２１が第２パッケージ３６とは反対側に配置されるように、後述する保持部材５に保持されている。
【００３５】
（第２ユニット）
前述したように、第２ユニット３は、ガスセル３１と、光検出部３２と、ヒーター３３と、温度センサー３４と、コイル３５と、これらを収納する第２パッケージ３６（光検出側パッケージ）とを備える。
［ガスセル］
ガスセル３１内には、ガス状のルビジウム、セシウム、ナトリウム等のアルカリ金属が封入されている。
【００３６】
例えば、ガスセル３１は、図示しないが、柱状の貫通孔を有する本体部と、その貫通孔の両開口を封鎖する１対の窓部とを有する。これにより、前述したようなアルカリ金属が封入される内部空間が形成される。
ここで、ガスセル３１の各窓部は、前述した光出射部２１からの励起光に対する透過性を有している。そして、一方の窓部は、ガスセル３１内へ入射する励起光が透過するものであり、他方の窓部は、ガスセル３１内から出射した励起光が透過するものである。
【００３７】
したがって、ガスセル３１の窓部を構成する材料としては、前述したような励起光に対する透過性を有していれば、特に限定されないが、例えば、ガラス材料、水晶等が挙げられる。
また、ガスセル３１の本体部を構成する材料は、特に限定されず、金属材料、樹脂材料等であってもよく、窓部と同様にガラス材料、水晶等であってもよい。
【００３８】
そして、各窓部は、本体部に対して気密的に接合されている。これにより、ガスセル３１の内部空間を気密空間とすることができる。
ガスセル３１の本体部と窓部との接合方法としては、これらの構成材料に応じて決められるものであり、特に限定されないが、例えば、接着剤による接合方法、直接接合法、陽極接合法等を用いることができる。
また、このようなガスセル３１は、ヒーター３３により、前述した光出射部２１とは異なる温度、例えば、７０℃程度に温度調節される。
【００３９】
［光検出部］
光検出部３２は、ガスセル３１内（より具体的にはアルカリ金属原子）を透過した励起光ＬＬ（共鳴光１、２）の強度を検出する機能を有する。
この光検出部３２としては、上述したような励起光を検出し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、太陽電池、フォトダイオード等の光検出器（受光素子）を用いることができる。
【００４０】
［ヒーター］
ヒーター３３は、前述したガスセル３１（より具体的にはガスセル３１中のアルカリ金属）を加熱する機能を有する。これにより、ガスセル３１中のアルカリ金属をガス状に維持することができる。
このヒーター３３は、通電により発熱するものであり、例えば、ガスセル３１の外表面上に設けられた発熱抵抗体で構成されている。このような発熱抵抗体は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、ゾル・ゲル法等を用いて形成される。
【００４１】
ここで、かかる発熱抵抗体は、ガスセル３１の励起光の入射部または出射部に設けられる場合、励起光に対する透過性を有する材料、具体的には、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物等の透明電極材料で構成される。
【００４２】
なお、ヒーター３３は、ガスセル３１を加熱することができるものであれば、特に限定されず、ガスセル３１に対して非接触であってもよい。また、ヒーター３３に代えて、または、ヒーター３３と併用して、ペルチェ素子を用いて、ガスセル３１を加熱してもよい。
このようなヒーター３３は、後述する制御部６の温度制御部６２に電気的に接続され、通電される。
【００４３】
［温度センサー］
温度センサー３４は、ヒーター３３またはガスセル３１の温度を検出するものである。そして、この温度センサー３４の検出結果に基づいて、前述したヒーター３３の発熱量が制御される。これにより、ガスセル３１内のアルカリ金属原子を所望の温度に維持することができる。
【００４４】
なお、温度センサー３４の設置位置は、特に限定されず、例えば、ヒーター３３上であってもよいし、ガスセル３１の外表面上であってもよい。
温度センサー３４としては、それぞれ、特に限定されず、サーミスタ、熱電対等の公知の各種温度センサーを用いることができる。
このような温度センサー３４は、図示しない配線を介して、後述する制御部６の温度制御部６２に電気的に接続されている。
【００４５】
［コイル］
コイル３５は、通電により、磁場を発生させる機能を有する。これにより、ガスセル３１中のアルカリ金属に磁場を印加することにより、ゼーマン分裂により、アルカリ金属の縮退している異なるエネルギー準位間のギャップを拡げて、分解能を向上させることができる。その結果、原子発振器１の発振周波数の精度を高めることができる。
【００４６】
なお、コイル３５が発生する磁場は、直流磁場または交流磁場のいずれかの磁場であってもよいし、直流磁場と交流磁場とを重畳させた磁場であってもよい。
このコイル３５の設置位置は、特に限定されず、図示しないが、例えば、ソレノイド型を構成するようにガスセル３１の外周に沿って巻回して設けられていてもよいし、ヘルムホルツ型を構成するように１対のコイルをガスセル３１を介して対向させてもよい。
【００４７】
このコイル３５は、図示しない配線を介して、後述する制御部６の磁場制御部６３に電気的に接続されている。これにより、コイル３５に通電を行うことができる。
このようなコイル３５の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、銀、銅、パラジウム、白金、金、または、これらの合金等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４８】
［第２パッケージ］
第２パッケージ３６（光検出側パッケージ）は、前述したガスセル３１、光検出部３２、ヒーター３３、温度センサー３４およびコイル３５を収納する。
この第２パッケージ３６は、前述した第１ユニット２の第１パッケージ２２と同様に、構成されている。
【００４９】
具体的には、第２パッケージ３６は、図５に示すように、基体３６１（光検出側基体）と、蓋体３６２（光検出側蓋体）とを備える。
基体３６１は、ガスセル３１、光検出部３２、ヒーター３３、温度センサー３４およびコイル３５を直接的または間接的に支持する。本実施形態では、基体３６１は、板状をなし、平面視で円形をなしている。
【００５０】
そして、この基体３６１の一方の面（実装面）には、ガスセル３１、光検出部３２、ヒーター３３、温度センサー３４およびコイル３５（複数の実装部品）が設置（実装）される。また、基体３６１の他方の面には、図５に示すように、複数の端子３６３が突出している。この複数の端子３６３は、図示しない配線を介して光検出部３２、ヒーター３３、温度センサー３４およびコイル３５に電気的に接続されている。
【００５１】
このような基体３６１には、基体３６１上のガスセル３１、光検出部３２、ヒーター３３、温度センサー３４およびコイル３５を覆う蓋体３６２が接合されている。
蓋体３６２は、一端部が開口した有底筒状をなしている。本実施形態では、蓋体３６２の筒状部は、円筒状をなす。
この蓋体３６２の一端部の開口は、前述した基体３６１により塞がれている。
【００５２】
そして、蓋体３６２の他端部、すなわち蓋体３６２の開口とは反対側の底部には、窓部３７が設けられている。
この窓部３７は、ガスセル３１と光出射部２１との間の光軸ａ上に設けられている。
そして、窓部３７は、前述した励起光に対して透過性を有する。
本実施形態では、窓部３７は、光透過性を有する板状部材で構成されている。
【００５３】
なお、窓部３７は、励起光に対する透過性を有するものであれば、光透過性を有する板状部材に限定されず、例えば、レンズ、偏光板、λ／４波長板等の光学部品であってもよい。
このような蓋体３６２の窓部３７以外の部分の構成材料としては、特に限定されず、例えば、セラミックス、金属、樹脂等を用いることができる。
【００５４】
ここで、蓋体３６２の窓部３７以外の部分が励起光に対して透過性を有する材料で構成されている場合、蓋体３６２の窓部３７以外の部分と窓部３７と一体的に形成することができる。また、蓋体３６２の窓部３７以外の部分が励起光に対して透過性を有しない材料で構成されている場合、蓋体３６２の窓部３７以外の部分と窓部３７とを別体で形成し、これらを公知の接合方法により接合すればよい。
【００５５】
また、基体３６１と蓋体３６２とは気密的に接合されているのが好ましい。すなわち、第２パッケージ３６内が気密空間であることが好ましい。これにより、第２パッケージ３６内を減圧状態または不活性ガス封入状態とすることができ、その結果、原子発振器１の特性を向上させることができる。
また、基体３６１と蓋体３６２との接合方法としては、特に限定されないが、例えば、ろう接、シーム溶接、エネルギー線溶接（レーザー溶接、電子線溶接等）等を用いることができる。
【００５６】
なお、基体３６１と蓋体３６２との間には、これらを接合するための接合部材が介在していてもよい。
また、第２パッケージ３６内には、少なくともガスセル３１および光検出部３２が収納されていればよく、また、前述したガスセル３１、光検出部３２、ヒーター３３、温度センサー３４およびコイル３５以外の部品が収納されていてもよい。
【００５７】
このような基体３６１および蓋体３６２を有して構成された第２パッケージ３６によれば、光出射部２１からの励起光の第２パッケージ３６内への入射を許容しつつ、ガスセル３１および光検出部３２を第２パッケージ３６内に収納することができる。したがって、前述したような第１パッケージ２２と組み合わせて第２パッケージ３６を用いることにより、光出射部２１からガスセル３１を介して光検出部３２への励起光の光路を確保しつつ、光出射部２１およびガスセル３１を互いに非接触の別々のパッケージに収納することができる。
【００５８】
また、ガスセル３１および光検出部３２が第２パッケージ３６内に収納されていることにより、ガスセル３１および光検出部３２と外部との熱干渉を低減することができる。また、後述するように、光学部品４１、４２、４３の調整を行う際に、ガスセル３１および光検出部３２の温度条件を製品と同一の条件とすることができる。
また、第２パッケージ３６は、基体３６１が第１パッケージ２２とは反対側に配置されるように、後述する保持部材５に保持されている。
【００５９】
（光学部品）
前述したような第１パッケージ２２と第２パッケージ３６との間には、複数の光学部品４１、４２、４３が配置されている。これにより、光出射部２１を第１パッケージ２２内に収納するとともに、ガスセル３１および光検出部３２を第２パッケージ３６内に収納した状態で、後述するように、光学部品４１、４２、４３の調整を行うことができる。
【００６０】
この複数の光学部品４１、４２、４３は、それぞれ、前述した第１パッケージ２２内の光出射部２１と、前述した第２パッケージ３６内のガスセル３１との間の光軸ａ上に設けられている。
また、本実施形態では、第１パッケージ２２側から第２パッケージ３６側へ、光学部品４１、光学部品４２、光学部品４３の順に配置されている。
【００６１】
本実施形態では、光学部品４１は、λ／４波長板である。これにより、例えば、光出射部２１からの励起光が直線偏光である場合、その励起光を円偏光（右円偏光または左円偏光）に変換することができる。
前述したようにコイル３５の磁場によりガスセル３１内のアルカリ金属原子がゼーマン分裂した状態において、仮に直線偏光の励起光をアルカリ金属原子に照射すると、励起光とアルカリ金属原子との相互作用により、アルカリ金属原子がゼーマン分裂した複数の準位に均等に分散して存在することとなる。その結果、所望のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数が他のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数に対して相対的に少なくなるため、所望のＥＩＴ現象を発現する原子数が減少し、所望のＥＩＴ信号が小さくなり、その結果、原子発振器１の発振特性の低下をもたらす。
【００６２】
これに対し、前述したようにコイル３５の磁場によりガスセル３１内のアルカリ金属原子がゼーマン分裂した状態において、円偏光の励起光をアルカリ金属原子に照射すると、励起光とアルカリ金属原子との相互作用により、アルカリ金属原子がゼーマン分裂した複数の準位のうち、所望のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数を他のエネルギー準位のアルカリ金属原子の数に対して相対的に多くすることができる。そのため、所望のＥＩＴ現象を発現する原子数が増大し、所望のＥＩＴ信号が大きくなり、その結果、原子発振器１の発振特性を向上させることができる。
【００６３】
本実施形態では、光学部品４１は、円板状をなしている。したがって、光学部品４１の外周部は、円弧状をなす円弧部を含む。
なお、光学部品４１の平面視形状は、後述するように、光学部品４１を保持部材５に固定（接着）する前の状態において、光学部品４１が溝５１１に係合した状態で光学部品４１を中心ａ１周りに調整に必要な量だけ回転できれば、外周部の少なくとも一部が円弧状をなしていればよく、必ずしも円形をなしていなくてもよい。
このような光学部品４１に対して第２ユニット３側には、光学部品４２、４３が配置されている。
【００６４】
光学部品４２、４３は、それぞれ、減光フィルター（ＮＤフィルター）である。これにより、ガスセル３１に入射する励起光ＬＬの強度を調整（減少）させることができる。そのため、光出射部２１の出力が大きい場合でも、ガスセル３１に入射する励起光を所望の光量とすることができる。本実施形態では、前述した光学部品４１により円偏光に変換された励起光の強度を光学部品４２、４３により調整する。
本実施形態では、光学部品４２、４３は、それぞれ、円板状をなしている。したがって、光学部品４２、４３のそれぞれの外周部は、円弧状をなす円弧部を含む。
【００６５】
また、光学部品４２、４３は、それぞれ、減光率の連続的または断続的に異なる複数の部分が周方向に並んでいる。
なお、光学部品４２、４３のそれぞれの平面視形状は、光学部品４１を保持部材５に固定（接着）する前の状態において、光学部品４１が溝５１２、５１３に係合した状態で光学部品４２、４３を中心ａ２周りに調整に必要な量だけ回転できれば、外周部の少なくとも一部が円弧状をなしていればよく、必ずしも円形をなしていなくてもよい。また、光学部品４２、４３のそれぞれが一様な減光率の減光フィルターであり、光学部品４２、４３を回転させない場合、光学部品４２、４３の外周部が円弧状をなす部分を有していなくてもよく、この場合、光学部品４２、４３の平面視形状は、例えば、三角形、四角形、五角形等の多角形であってもよい。
【００６６】
また、光学部品４２および光学部品４３は、単位回転角あたりの減光率の調整幅が互いに異なることが好ましい。これにより、光学部品４２、４３のうち、かかる調整幅が大きい方の光学部品を減光の粗調整に用い、かかる調整幅が小さい方を減光の微調整に用いることができる。この場合、まず、減光の粗調整を行い、その後、減光の微調整を行うことで、高精度に減光の調整を行うことができる。
なお、この光学部品４２、４３のうちのいずれか一方の光学部品を省略してもよい。また、光出射部２１の出力が適度である場合、光学部品４２、４３の双方を省略することができる。言い換えると、光学部品４２、４３のうちの少なくとも一方の有無により、励起光の強度を調整することもできる。
【００６７】
（保持部材）
保持部材５は、前述した第１パッケージ２２、第２パッケージ３６および複数の光学部品４１、４２、４３を保持する機能を有する。これにより、光出射部２１が第１パッケージ２２を介して保持部材５に保持されている。また、ガスセル３１および光検出部３２が第２パッケージ３６を介して保持部材５に保持されている。
【００６８】
この保持部材５は、第１パッケージ２２と第２パッケージ３６との間に空間を介している状態で、かつ、第１パッケージ２２および第２パッケージ３６が互いに非接触な状態でこれらを保持する。
これにより、光出射部２１とガスセル３１との間の熱干渉を防止または抑制し、光出射部２１とガスセル３１とを独立して高精度に温度制御することができる。
【００６９】
具体的に説明すると、図５に示すように、保持部材５は、上側に開口する凹部５１を有する。
そして、この凹部５１には、第１パッケージ２２、第２パッケージ３６および複数の光学部品４１、４２、４３が設置されている。本実施形態では、第１パッケージ２２、第２パッケージ３６および複数の光学部品４１、４２、４３の下部がそれぞれ凹部５１内に位置している。したがって、光学部品４１、４２、４３のそれぞれの一部が保持部材５から露出している。
【００７０】
また、この凹部５１は、第１パッケージ２２および第２パッケージ３６の位置および姿勢を規制する。これにより、第１パッケージ２２および第２パッケージ３６を保持部材５の凹部５１に設置することにより、光出射部２１および光検出部３２を含む光学系の位置決めを行うことができる。そのため、保持部材５に対する第１パッケージ２２および第２パッケージ３６の設置を容易なものとすることができる。
【００７１】
ここで、凹部５１は、Ｘ軸方向に延在し、その一端部側（図５中の左側）には、第１パッケージ２２が配置され、他端部側（図５中の右側）には、第２パッケージ３６が配置されている。
また、第１パッケージ２２および第２パッケージ３６は、筒状をなす蓋体２２２および蓋体３６２の軸線がそれぞれ凹部５１の延在方向（Ｘ軸方向）に平行となるように配置されている。これにより、第１パッケージ２２および第２パッケージ３６は、蓋体２２２および蓋体３６２の軸線が互いに一致または平行となるように配置されている。
【００７２】
本実施形態では、凹部５１は、図６および図７に示すように、光軸ａに対して垂直な断面（ＹＺ断面）の幅（Ｙ軸方向での長さ）が開口部側から底部側に向けて漸次減少する形状をなしている。本実施形態では、凹部５１は、光軸ａに対して垂直な断面の幅が開口部側から底部側に向けて一定の減少率で減少しており、Ｖ字型をなしている。
また、保持部材５の一端部側（図５中の左側）には、第１パッケージ２２の基体２２１を支持する支持部５２（第１支持部）が設けられ、保持部材５の他端部（図５中の右側）には、第２パッケージ３６の基体３６１を支持する支持部５３（第２支持部）が設けられている。
【００７３】
このように、支持部５２が基体２２１を支持するとともに、支持部５２に対向する支持部５３が基体３６１を支持することにより、第１パッケージ２２と保持部材５との接触部と、第２パッケージ３６と保持部材５との接触部との距離を大きくすることができる。そのため、第１パッケージ２２と第２パッケージ３６との間の保持部材５を介した熱伝導をより効果的に抑えることができる。
【００７４】
また、蓋体２２２および蓋体３６２は、それぞれ、保持部材５に対して非接触である。これにより、第１パッケージ２２と第２パッケージ３６との間の保持部材５を介した熱伝導をより効果的に抑えることができる。特に、凹部５１の横断面がＶ字型（三角形）をなすのに対し、蓋体２２２、３６２の筒状部がそれぞれ円筒状をなしているため、蓋体２２２、３６２の側面と保持部材５との間に比較的大きな隙間を形成することができる。その結果、蓋体２２２、３６２から保持部材５への熱の伝導を極めて小さく抑えることができる。また、仮に蓋体２２２、３６２の側面と保持部材５とが接触していたとしても、その接触面積を小さくすることができる。
【００７５】
ここで、支持部５２は、Ｙ軸およびＺ軸に平行な設置面を有する。この設置面には、前述した第１パッケージ２２の基体２２１の蓋体２２２とは反対側の面が接触または近接する。これにより、保持部材５に対する第１パッケージ２２の位置および姿勢を規制することができる。なお、基体２２１は、例えば、支持部５２に接着剤を用いて固定することができる。
【００７６】
また、支持部５２には、前述した第１パッケージ２２の複数の端子２２３が挿通される複数の貫通孔５２１が形成されている。すなわち、支持部５２は、第１パッケージ２２が装着されるソケットのような形態をなす。これによっても、保持部材５に対する第１パッケージ２２の位置および姿勢を規制することができる。なお、複数の端子２２３は、例えば、半田により支持部５２に固定することができる。
複数の端子２２３は、複数の貫通孔５２１に挿通されることにより、保持部材５の外表面の下面または側面に設けられた複数の端子（図示せず）に複数の配線（図示せず）を介して電気的に接続される。
【００７７】
同様に、支持部５３は、Ｙ軸およびＺ軸に平行な設置面を有する。この設置面には、前述した第２パッケージ３６の基体３６１の蓋体３６２とは反対側の面が接触または近接する。これにより、保持部材５に対する第２パッケージ３６の位置および姿勢を規制することができる。なお、基体３６１は、例えば、支持部５３に接着剤を用いて固定することができる。
【００７８】
また、支持部５３には、前述した第２パッケージ３６の複数の端子３６３が挿通される複数の貫通孔５３１が形成されている。すなわち、支持部５３は、第２パッケージ３６が装着されるソケットのような形態をなす。これによっても、保持部材５に対する第２パッケージ３６の位置および姿勢を規制することができる。なお、複数の端子３６３は、例えば、半田により支持部５３に固定することができる。
また、複数の端子３６３は、複数の貫通孔５３１に挿通されることにより、保持部材５の外表面の下面または側面に設けられた複数の端子（図示せず）に複数の配線（図示せず）を介して電気的に接続される。
【００７９】
以上のように、保持部材５は、第１パッケージ２２および第２パッケージ３６を保持する。
また、前述したように、保持部材５は、光学部品４１、４２、４３をそれぞれ保持する。これにより、原子発振器１の製造時に保持部材５に各部品を取り付ける際、第１パッケージ２２および第２パッケージ３６を保持部材５に保持させた状態で、光学部品４１、４２、４３をその位置または姿勢を調整しながら保持部材５に設置することができる。
【００８０】
具体的に説明すると、保持部材５の凹部５１の壁面には、光学部品４１を係合する溝５１１と、光学部品４２を係合する溝５１２と、光学部品４３を係合する溝５１３とが形成されている。
このような溝５１１、５１２、５１３を有する保持部材５でガスセル３１、光出射部２１、光検出部３２および光学部品４１、４２、４３を保持することにより、ガスセル３１、光出射部２１、光検出部３２および光学部品４１、４２、４３の互いの位置関係を維持することができる。
【００８１】
特に、溝５１１、５１２、５１３に光学部品４１、４２、４３を係合させることにより、光学部品４１、４２、４３が保持部材５に対して固定されていなくても、光学部品４１、４２、４３とガスセル３１、光出射部２１および光検出部３２との位置関係を維持することができる。そのため、光学部品４１、４２、４３を保持部材５に固定する前の状態において、光学部品４１、４２、４３を溝５１１、５１２、５１３に沿って光学部品４１、４２、４３の姿勢を変更することにより、光学部品４１、４２、４３の調整を行うことができる。そのため、光学部品４１、４２、４３の調整を容易かつ高精度に行うことができる。
【００８２】
本実施形態では、光学部品４１、４２、４３は、開放している凹部５１に設置され、凹部５１の壁面に設けられた溝５１１、５１２、５１３に係合しているため、光学部品４１、４２、４３の設置・調整を、保持部材５にガスセル３１、光出射部２１および光検出部３２を保持させた状態で容易に行うことができる。
本実施形態では、溝５１１、５１２、５１３は、光学部品４１、４２、４３の板面が互いに平行となるように形成されている。なお、溝５１１、５１２、５１３は、光学部品４１、４２、４３の板面が互いに非平行となるように形成されていてもよい。
【００８３】
また、図示では、説明の便宜上、溝５１１、５１２、５１３は、光学部品４１、４２、４３の板面がそれぞれ光軸ａに対して垂直となるように形成されているが、光学部品４１、４２、４３の板面がそれぞれ光軸ａに対して傾斜するように形成されていることが好ましい。これにより、各光学部品４１、４２、４３等で反射した不要な光がガスセル３１に入射するのを防止することができる。
【００８４】
溝５１１、５１２、５１３に係合した光学部品４１、４２、４３は、図示しない接着剤により保持部材５に対して固定されている。
溝５１１は、かかる接着剤により光学部品４１を固定する前の状態において、光軸ａに沿った方向の中心ａ１周りに光学部品４１を回転可能に係合し得る。これにより、光学部品４１を保持部材５の溝５１１に係合させて光軸ａに平行な方向（Ｘ軸方向）での位置決めした状態で、光学部品４１の光軸ａ周りの姿勢を調整することができる。
【００８５】
具体的に説明すると、溝５１１の底部には、光学部品４１の外周部（円弧部）が当接している。そのため、光学部品４１を保持部材５に固定（接着）する前の状態において、溝５１１に係合した状態で光学部品４１の外周部がなす円の中心ａ１（円弧部の中心）を回転軸として光学部品４１を溝５１１に沿って回転させることができる（図６参照）。これにより、光学部品４１の姿勢を調整することができる。
【００８６】
前述したように光学部品４１は波長板（本実施形態ではλ／４波長板）であるため、光学部品４１の外周部がなす円の中心を回転軸として回転させることにより、光出射部２１からの光の偏光を調整することができる。
なお、かかる回転軸は、光軸ａに沿っていて、光軸ａに対して平行または若干傾斜している。また、図示では、中心ａ１は、光出射部２１の光軸ａからずれた位置にあるが、光軸ａ上に位置していてもよい。
【００８７】
また、溝５１１の底部は、光出射部２１の光軸ａに平行な方向（Ｘ軸方向）からみたとき、凹部５１の開口部側（＋Ｚ側）から底部側（−Ｚ側）に向けて互いの間の間隔が漸次減少する１対の傾斜部５１１ａ、５１１ｂを有している。本実施形態では、溝５１１の底部は、光出射部２１の光軸ａに平行な方向（Ｘ軸方向）からみたとき、Ｖ字状をなしている。これにより、光出射部２１の光軸ａに対して垂直な方向（Ｙ軸方向およびＺ軸方向）での位置決めを高精度に行うことができる。
【００８８】
なお、本実施形態では、光出射部２１の光軸ａに平行な方向（Ｘ軸方向）からみたとき、各傾斜部５１１ａ、５１１ｂが直線的な形状をなしているが、内側または外側に湾曲した部分を有していてもよい。
ここで、光学部品４１は、円弧部を含む円板状をなすため、１対の傾斜部５１１ａ、５１１ｂのそれぞれに対して接触する。したがって、光学部品４１は、溝５１１の底部の２か所で接触する。これにより、保持部材５に対する光学部品４１の位置決めを行うことができる。
【００８９】
光学部品４１と溝５１１の底部との２か所の接触部は、一方の接触部と中心ａ１とを結ぶ線分と、他方の接触部と中心ａ１とを結ぶ線分とのなす角度θが６０°以上１４０°以下であることが好ましく、７０°以上１２０°以下であることがより好ましい。これにより、光学部品４１を保持部材５に固定せずに溝５１１に係合させた状態において、光学部品４１のＹ軸方向およびＺ軸方向での位置を高精度に規制することができる。
【００９０】
これに対し、かかる角度θが大きすぎると、光学部品４１を保持部材５に固定せずに溝５１１に係合させた状態において、光学部品４１のＺ軸方向での位置がずれやすくなる傾向を示す。一方、かかる角度θが小さすぎると、光学部品４１を保持部材５に固定せずに溝５１１に係合させた状態において、光学部品４１のＹ軸方向での位置がずれやすくなる傾向を示す。
このような溝５１１と同様に、溝５１２、５１３は、かかる接着剤により光学部品４２、４３を固定する前の状態において、光軸ａに沿った方向の中心ａ２周りに光学部品４２、４３を回転可能に係合し得る。
【００９１】
具体的に説明すると、溝５１２、５１３の底部には、光学部品４２、４３の外周部（円弧部）が当接している。そのため、光学部品４２、４３を保持部材５に固定（接着）する前の状態において、溝５１２、５１３に係合した状態で光学部品４２、４３の外周部がなす円の中心ａ２（円弧部の中心）を回転軸として光学部品４２、４３を溝５１２、５１３に沿って回転させることができる（図７参照）。
【００９２】
ここで、光学部品４２、４３の外周部がなす円の中心ａ２（円弧部の中心）は、光出射部２１の光軸ａからずれている。また、前述したように、光学部品４２、４３は、それぞれ、減光率の連続的または断続的に異なる複数の部分が周方向に並んでいる。したがって、光学部品４２、４３をそれぞれ中心ａ２を回転軸として回転させることにより、光出射部２１からの光の減光率（強度）を調整することができる。
なお、かかる回転軸は、光軸ａに沿っていて、光軸ａに対して平行または若干傾斜している。また、光学部品４２、４３の回転軸は、光学部品４１の回転軸と同じであってもよいし異なっていてもよい。
【００９３】
また、溝５１２の底部は、光出射部２１の光軸ａに平行な方向（Ｘ軸方向）からみたとき、凹部５１の開口部側（＋Ｚ側）から底部側（−Ｚ側）に向けて互いの間の間隔が漸次減少する１対の傾斜部５１２ａ、５１２ｂを有している。また、図示しないが、溝５１２と同様に、溝５１３の底部は、光出射部２１の光軸ａに平行な方向（Ｘ軸方向）からみたとき、凹部５１の開口部側（＋Ｚ側）から底部側（−Ｚ側）に向けて互いの間の間隔が漸次減少する１対の傾斜部を有している。
【００９４】
また、溝５１１、５１２、５１３の幅（Ｘ軸方向での長さ）は、光学部品４１、４２、４３の厚さに応じて決められ、光学部品４１、４２、４３の厚さと同等またはそれよりも若干大きくなっている。そのため、溝５１１、５１２、５１３は、光学部品４１、４２、４３を保持部材５に固定する前の状態における光学部品４１、４２、４３の調整を許容しつつ、光学部品４１、４２、４３のＸ軸方向での位置を規制することができる。なお、溝５１１、５１２、５１３の幅は、互いに同じであっても異なっていてもよい。
【００９５】
また、溝５１１、５１２、５１３の深さは、光学部品４１、４２、４３の回転軸の位置に応じて決められ、光学部品４１、４２、４３を保持部材５に固定する前の状態における光学部品４１、４２、４３のＸ軸方向での位置を規制することができれば、特に限定されない。なお、溝５１１、５１２、５１３の深さは、互いに同じであっても異なっていてもよい。
【００９６】
なお、光学部品４１、４２、４３の調整については、後に詳述する。
このような保持部材５の構成材料としては、特に限定されないが、樹脂材料、セラミックス材料等の非金属を用いることが好ましい。
これにより、第１パッケージ２２と第２パッケージ３６との間の保持部材５を介した熱伝導を抑えることができる。その結果、光出射部２１とガスセル３１との間の熱干渉を効果的に防止または抑制することができる。
【００９７】
保持部材５を構成する樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、アクリル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。
【００９８】
また、保持部材５を構成するセラミックス材料としては、特に限定されないが、例えば、各種ガラス、また、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、イットリア、リン酸カルシウム等の酸化物セラミックス、さらに、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン、窒化ボロン等の窒化物セラミックス、また、グラファイト、タングステンカーバイト等の炭化物系セラミックス、その他、例えばチタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ等の強誘電体材料などが挙げられる。
【００９９】
また、保持部材５の熱電導率は、０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上４０Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であることが好ましく、０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上０．５Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以下であることがより好ましい。これにより、第１パッケージ２２と第２パッケージ３６との間の保持部材５を介した熱伝導をより効果的に抑えることができる。すなわち、保持部材５の断熱性を高め、第１パッケージ２２と第２パッケージ３６とを熱的に分離する効果を顕著なものとすることができる。
【０１００】
これに対し、かかる熱伝導率が低すぎる場合、保持部材５の形状、大きさ等によっては、保持部材５に必要な剛性を確保できる材料の選定が難しく、一方、かかる熱伝導率が高すぎる場合、第１パッケージ２２と保持部材５との接触部と、第２パッケージ３６と保持部材５との接触部との距離によっては、第１パッケージ２２と第２パッケージ３６との間の保持部材５を介した熱伝導を抑えることが難しい。
このような保持部材５は、底部５４が配線基板７に対向した状態で配線基板７に設置されている。
【０１０１】
［制御部］
図２に示す制御部６は、ヒーター３３、コイル３５および光出射部２１をそれぞれ制御する機能を有する。
このような制御部６は、光出射部２１の共鳴光１、２の周波数を制御する励起光制御部６１と、ガスセル３１中のアルカリ金属の温度を制御する温度制御部６２と、ガスセル３１に印加する磁場を制御する磁場制御部６３とを有する。
【０１０２】
励起光制御部６１は、前述した光検出部３２の検出結果に基づいて、光出射部２１から出射される共鳴光１、２の周波数を制御する。より具体的には、励起光制御部６１は、前述した光検出部３２によって検出された（ω１−ω２）が前述したアルカリ金属固有の周波数ω０となるように、光出射部２１から出射される共鳴光１、２の周波数を制御する。また、励起光制御部６１は、光出射部２１から出射される共鳴光１、２の中心周波数を制御する。
【０１０３】
また、温度制御部６２は、温度センサー３４の検出結果に基づいて、ヒーター３３への通電を制御する。これにより、ガスセル３１を所望の温度範囲内に維持することができる。ここで、温度センサー３４は、ガスセル３１の温度を検知する温度検知手段を構成する。
また、磁場制御部６３は、コイル３５が発生する磁場が一定となるように、コイル３５への通電を制御する。
このような制御部６は、例えば、ＩＣチップであり、配線基板７上に設置されている。
【０１０４】
（配線基板）
配線基板７は、図示しない配線を有し、かかる配線を介して、配線基板７に搭載された制御部６等の電子部品と、第１パッケージ２２の複数の端子２２３および第２パッケージの複数の端子３６３とを電気的に接続する機能を有する。
ここで、配線基板７の配線と第１パッケージ２２の複数の端子２２３および第２パッケージの複数の端子３６３とは、図示しないコネクタまたは配線を介して電気的に接続されている。
【０１０５】
このような配線基板７としては、各種プリント配線基板を用いることができるが、保持部材５を支持するのに必要な剛性を確保する観点から、リジット部を有する基板、例えば、リジット基板、リジットフレキシブル基板等を用いるのが好ましい。
なお、配線基板７として、リジット部を有しない配線基板（例えば、フレキシブル基板）を用いた場合であっても、例えば、かかる配線基板に、剛性を向上させるための補強部材を接合することにより、保持部材５を支持するのに必要な剛性を確保することができる。
なお、配線基板７には、制御部６以外の電子部品が搭載されていてもよい。
以上説明したように構成された原子発振器１の製造方法は、前述した光学部品４１、４２、４３の調整・固定を行う工程を含む。
【０１０６】
以下、図８に基づいて、光学部品４１、４２、４３の調整工程の一例を具体的に説明する。
かかる調整工程は、まず、保持部材５を配線基板７に設置するとともに、保持部材５に第１ユニット２および第２ユニット３を設置・固定した後、光学部品４１、４２、４３をそれぞれ対応する溝５１１、５１２、５１３に係合させる。
【０１０７】
その状態で、ＥＩＴ信号等を確認しながら、各光学部品４１、４２、４３の姿勢を変化させる。そして、所望のＥＩＴ信号を確認したとき、その状態で、各光学部品４１、４２、４３を保持部材５に対して固定する。
より具体的に説明すると、まず、ＥＩＴ信号の強度を観察しながら、光学部品４１を溝５１１に沿って回転させて、光学部品４１の姿勢を変化させる（ステップＳ１）。そして、ＥＩＴ信号の強度が最大となる状態で、光学部品４１を保持部材５に対して接着剤で固定する（ステップＳ２）。
【０１０８】
次に、ＥＩＴ信号の幅を観察しながら、光学部品４２、４３を溝５１２、５１３に沿って回転させて、光学部品４２、４３の姿勢を変化させる（ステップＳ３）。そして、ＥＩＴ信号の幅が最小となる状態で、光学部品４２、４３を保持部材５に対して接着剤で固定する（ステップＳ４）。
保持部材５に対する光学部品４１、４２、４３の固定に用いる接着剤は、特に限定されないが、例えば、光硬化性接着剤を用いるのが好適である。光硬化性接着剤は、硬化前であれば溝５１１、５１２、５１３に供給しても光学部品４１、４２、４３の姿勢を変化させることができ、そして、所望時に短時間で硬化させて固定を行える。
【０１０９】
以上説明したような本実施形態の原子発振器１によれば、ガスセル３１、光出射部２１、光検出部３２および光学部品４１、４２、４３の互いの位置関係を維持しつつ、光学部品４１、４２、４３の姿勢を変更して光学部品４１、４２、４３の調整を行うことができる。そのため、光学部品４１、４２、４３の調整を容易かつ高精度に行うことができる。
そのため、原子発振器１は、安価で優れた発振特性を有する。
【０１１０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係る原子発振器の横断面図である。
本実施形態にかかる原子発振器は、保持部材の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる原子発振器と同様である。
【０１１１】
なお、以下の説明では、第２実施形態の原子発振器に関し、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図９において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
図９に示す原子発振器１Ａは、前述した第１実施形態の原子発振器１において、保持部材５に代えて、保持部材５Ａを備える。
【０１１２】
保持部材５Ａは、底部５４Ａが配線基板７に対向した状態で配線基板７に設置されている。
この底部５４Ａの両側には、凹部５１の壁面に沿って傾斜する１対の傾斜面５５１、５５２が形成されている。すなわち、保持部材５Ａの外表面の配線基板７側の部分は、Ｘ軸方向からみたときに、配線基板７側に向けて幅が漸次減少している。これにより、配線基板７と保持部材５Ａとの間に隙間を形成し、かかる隙間に電子部品を配置することができる。その結果、原子発振器１Ａの小型化を図ることができる。
以上説明したような第２実施形態に係る原子発振器１Ａによっても、光学部品の調整を容易かつ高精度に行うことができる。
【０１１３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第３実施形態に係る原子発振器の概略構成を示す模式図である。
本実施形態にかかる原子発振器は、用いる光学部品の種類および配置が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる原子発振器と同様である。
なお、以下の説明では、第３実施形態の原子発振器に関し、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１０において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【０１１４】
図１０に示す原子発振器１Ｂは、複数の光学部品４１、４２、４４を備える。
また、本実施形態では、第１パッケージ２２側から第２パッケージ３６側へ、光学部品４４、光学部品４２、光学部品４１の順に配置されている。
また、各光学部品４１、４２、４４は、図示しないが、前述した第１実施形態の保持部材５と同様に構成された保持部材により保持されている。また、光学部品４１、４２、４４は、図示しないが、前述した第１実施形態の溝５１１、５１２、５１３と同様に構成された溝に係合している。
【０１１５】
光学部品４４は、偏光板である。これにより、光学部品４４を保持部材に固定する前に、光学部品４４を保持部材の溝に係合させつつ回転させて、光出射部２１からの励起光の偏光や光量を調整することができる。
本実施形態では、光学部品４４により偏光や光量の調整された励起光は、減光フィルターである光学部品４２によりさらに光量が調整された後、λ／４波長板である光学部品４１により直線偏光から円偏光に変換される。
このように偏光の調整された励起光を光学部品４１により直線偏光から円偏光に変換するので、ガスセル３１に照射される励起光を所望の円偏光とすることができる。
以上説明したような第３実施形態に係る原子発振器１Ｂによっても、光学部品４１、４２、４４の調整を容易かつ高精度に行うことができる。
【０１１６】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第４実施形態に係る原子発振器の概略構成を示す模式図である。
本実施形態にかかる原子発振器は、用いる光学部品の種類および配置が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる原子発振器と同様である。
なお、以下の説明では、第４実施形態の原子発振器に関し、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１１において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【０１１７】
図１１に示す原子発振器１Ｃは、複数の光学部品４１、４４、４５を備える。
また、本実施形態では、第１パッケージ２２側から第２パッケージ３６側へ、光学部品４４、光学部品４５、光学部品４１の順に配置されている。
また、各光学部品４１、４４、４５は、図示しないが、前述した第１実施形態の保持部材５と同様に構成された保持部材により保持されている。また、光学部品４１、４４、４５は、図示しないが、前述した第１実施形態の溝５１１、５１２、５１３と同様に構成された溝に係合している。
【０１１８】
光学部品４４、４５は、それぞれ、偏光板である。これにより、光学部品４４、４５を保持部材に固定する前に、光学部品４４、４５をそれぞれ保持部材の溝に係合させつつ回転させて、光出射部２１からの励起光の偏光や光量を調整することができる。特に、本実施形態では、２つの偏光板を用いるので、光出射部２１からの励起光の光量の調整幅を大きくすることができる。そのため、前述した実施形態の光学部品４２のような減光フィルターを省略することができる。
本実施形態では、光学部品４４、４５により偏光や光量の調整された励起光は、λ／４波長板である光学部品４１により直線偏光から円偏光に変換される。
以上説明したような第４実施形態に係る原子発振器１Ｃによっても、光学部品４１、４４、４５の調整を容易かつ高精度に行うことができる。
【０１１９】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第５実施形態に係る原子発振器の概略構成を示す模式図である。
本実施形態にかかる原子発振器は、用いる光学部品の種類および配置が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる原子発振器と同様である。
なお、以下の説明では、第５実施形態の原子発振器に関し、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１２において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【０１２０】
図１２に示す原子発振器１Ｄは、複数の光学部品４１、４４を備える。
また、本実施形態では、第１パッケージ２２側から第２パッケージ３６側へ、光学部品４４、光学部品４１の順に配置されている。
また、各光学部品４１、４４は、図示しないが、前述した第１実施形態の保持部材５と同様に構成された保持部材により保持されている。また、光学部品４１、４４は、図示しないが、前述した第１実施形態の溝５１１、５１２と同様に構成された溝に係合している。
【０１２１】
光学部品４４は、偏光板である。これにより、光学部品４４を保持部材に固定する前に、光学部品４４を保持部材の溝に係合させつつ回転させて、光出射部２１からの励起光の偏光や光量を調整することができる。
本実施形態では、光学部品４４により偏光や光量の調整された励起光は、λ／４波長板である光学部品４１により直線偏光から円偏光に変換される。
以上説明したような第５実施形態に係る原子発振器１Ｄによっても、光学部品４１、４４の調整を容易かつ高精度に行うことができる。
【０１２２】
２．電子機器
以上説明したような原子発振器は、各種電子機器に組み込むことができる。
以下、本発明の電子機器について説明する。
図１３は、ＧＰＳ衛星を利用した測位システムに本発明の原子発振器を用いた場合の概略構成を示す図である。
【０１２３】
図１３に示す測位システム１００は、ＧＰＳ衛星２００と、基地局装置３００と、ＧＰＳ受信装置４００とで構成されている。
ＧＰＳ衛星２００は、測位情報（ＧＰＳ信号）を送信する。
基地局装置３００は、例えば電子基準点（ＧＰＳ連続観測局）に設置されたアンテナ３０１を介してＧＰＳ衛星２００からの測位情報を高精度に受信する受信装置３０２と、この受信装置３０２で受信した測位情報をアンテナ３０３を介して送信する送信装置３０４とを備える。
【０１２４】
ここで、受信装置３０２は、その基準周波数発振源として前述した本発明の原子発振器１を備える電子機器である。このような受信装置３０２は、優れた信頼性を有する。また、受信装置３０２で受信された測位情報は、リアルタイムで送信装置３０４により送信される。
ＧＰＳ受信装置４００は、ＧＰＳ衛星２００からの測位情報をアンテナ４０１を介して受信する衛星受信部４０２と、基地局装置３００からの測位情報をアンテナ４０３を介して受信する基地局受信部４０４とを備える。
【０１２５】
図１４は、本発明の原子発振器を用いたクロック伝送システムの一例を示す概略構成図である。
図１４に示すクロック伝送システム５００は、時分割多重方式のネットワーク内の各装置のクロックを一致させるものであって、Ｎ（Normal）系およびＥ(Emergency)系の冗長構成を有するシステムである。
【０１２６】
このクロック伝送システム５００は、Ａ局（上位（Ｎ系））のクロック供給装置（ＣＳＭ：Clock Supply Module）５０１およびＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）装置５０２と、Ｂ局（上位（Ｅ系））のクロック供給装置５０３およびＳＤＨ装置５０４と、Ｃ局（下位）のクロック供給装置５０５およびＳＤＨ装置５０６、５０７とを備える。
クロック供給装置５０１は、原子発振器１を有し、Ｎ系のクロック信号を生成する。このクロック供給装置５０１内の原子発振器１は、セシウムを用いた原子発振器を含むマスタークロック５０８、５０９からのより高精度なクロック信号と同期して、クロック信号を生成する。
【０１２７】
ＳＤＨ装置５０２は、クロック供給装置５０１からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行うとともに、Ｎ系のクロック信号を主信号に重畳し、下位のクロック供給装置５０５に伝送する。
クロック供給装置５０３は、原子発振器１を有し、Ｅ系のクロック信号を生成する。このクロック供給装置５０３内の原子発振器１は、セシウムを用いた原子発振器を含むマスタークロック５０８、５０９からのより高精度なクロック信号と同期して、クロック信号を生成する。
【０１２８】
ＳＤＨ装置５０４は、クロック供給装置５０３からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行うとともに、Ｅ系のクロック信号を主信号に重畳し、下位のクロック供給装置５０５に伝送する。
クロック供給装置５０５は、クロック供給装置５０１、５０３からのクロック信号を受信し、その受信したクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。
【０１２９】
ここで、クロック供給装置５０５は、通常、クロック供給装置５０１からのＮ系のクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。そして、Ｎ系に異常が発生した場合、クロック供給装置５０５は、クロック供給装置５０３からのＥ系のクロック信号に同期して、クロック信号を生成する。このようにＮ系からＥ系に切り換えることにより、安定したクロック供給を担保し、クロックパス網の信頼性を高めることができる。
ＳＤＨ装置５０６は、クロック供給装置５０５からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行う。同様に、ＳＤＨ装置５０７は、クロック供給装置５０５からのクロック信号に基づいて、主信号の送受信を行う。これにより、Ｃ局の装置をＡ局またはＢ局の装置と同期させることができる。
【０１３０】
３．移動体
また、前述したような本発明の原子発振器は、各種移動体に組み込むことができる。このような本発明の原子発振器を備える移動体は、優れた信頼性を有する。
以下、本発明の移動体の一例について説明する。
図１５は、本発明の原子発振器を備える移動体（自動車）の構成を示す斜視図である。
【０１３１】
図１５に示す移動体１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０２とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０２を回転させるように構成されている。このような移動体１５００には、原子発振器１が内蔵されている。そして、原子発振器１からの発振信号に基づいて、例えば、図示しない制御部が動力源の駆動を制御する。
【０１３２】
なお、本発明の電子機器または移動体は、前述したものに限定されず、例えば、携帯電話機、ディジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、パーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。
【０１３３】
以上、本発明の量子干渉装置、原子発振器、電子機器、移動体および原子発振器の製造方法について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、本発明は、各部の構成を前述した実施形態と同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、本発明は、前述した各実施形態の任意の構成同士を組み合わせるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
１‥‥原子発振器  １Ａ‥‥原子発振器  １Ｂ‥‥原子発振器  １Ｃ‥‥原子発振器  １Ｄ‥‥原子発振器  ２‥‥第１ユニット  ３‥‥第２ユニット  ５‥‥保持部材  ５Ａ‥‥保持部材  ６‥‥制御部  ７‥‥配線基板  ２１‥‥光出射部  ２２‥‥第１パッケージ（光出射側パッケージ）  ２３‥‥窓部  ３１‥‥ガスセル  ３２‥‥光検出部  ３３‥‥ヒーター  ３４‥‥温度センサー  ３５‥‥コイル  ３６‥‥第２パッケージ（光検出側パッケージ）  ３７‥‥窓部  ４１‥‥光学部品  ４２‥‥光学部品  ４３‥‥光学部品  ４４‥‥光学部品  ４５‥‥光学部品  ５１‥‥凹部  ５２‥‥支持部  ５３‥‥支持部  ５４‥‥底部  ５４Ａ‥‥底部  ６１‥‥励起光制御部  ６２‥‥温度制御部  ６３‥‥磁場制御部  １００‥‥測位システム  ２００‥‥衛星  ２２１‥‥基体（光出射側基体）  ２２２‥‥蓋体（光出射側蓋体）  ２２３‥‥端子  ３００‥‥基地局装置  ３０１‥‥アンテナ  ３０２‥‥受信装置  ３０３‥‥アンテナ  ３０４‥‥送信装置  ３６１‥‥基体（光検出側基体）  ３６２‥‥蓋体（光検出側蓋体）  ３６３‥‥端子  ４００‥‥受信装置  ４０１‥‥アンテナ  ４０２‥‥衛星受信部  ４０３‥‥アンテナ  ４０４‥‥基地局受信部  ５００‥‥クロック伝送システム  ５０１‥‥クロック供給装置  ５０２‥‥ＳＤＨ装置  ５０３‥‥クロック供給装置  ５０４‥‥ＳＤＨ装置  ５０５‥‥クロック供給装置  ５０６‥‥ＳＤＨ装置  ５０７‥‥ＳＤＨ装置  ５０８‥‥マスタークロック  ５０９‥‥マスタークロック  ５１１‥‥溝  ５１１ａ‥‥傾斜部  ５１１ｂ‥‥傾斜部  ５１２‥‥溝  ５１２ａ‥‥傾斜部  ５１２ｂ‥‥傾斜部  ５１３‥‥溝  ５２１‥‥貫通孔  ５３１‥‥貫通孔  ５５１‥‥傾斜面  ５５２‥‥傾斜面  １５００‥‥移動体  １５０１‥‥車体  １５０２‥‥車輪  ＬＬ‥‥励起光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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