(57)【要約】【課題】周波数安定度を向上させることができる原子共鳴遷移装置を提供すること、また、かかる原子共鳴遷移装置を備える原子発振器、電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】本発明の原子共鳴遷移装置は、アルカリ金属が封入されている内部空間Ｓを有するガスセル２と、アルカリ金属を共鳴させる共鳴光対を含む励起光ＬＬをアルカリ金属に向けて出射する光出射部３と、アルカリ金属に磁場を印加する磁場発生部８と、を備え、励起光ＬＬ光は、内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従って幅が拡がっており、磁場発生部８からの磁場は、内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従って強度が大きくなる部分を有している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属が封入されている内部空間を有する原子セルと、
前記金属を共鳴させる共鳴光対を含む光を前記金属に向けて出射する光出射部と、
前記金属に磁場を印加する磁場印加手段と、
を備え、
前記光は、前記内部空間において前記光の入射側から出射側に向かうに従って幅が拡がっており、
前記磁場は、前記内部空間において前記光の入射側から出射側に向かうに従って強度が大きくなる部分を有していることを特徴とする原子共鳴遷移装置。
【請求項２】
前記磁場は、前記内部空間において前記光の入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなっている請求項１に記載の原子共鳴遷移装置。
【請求項３】
前記磁場印加手段は、前記内部空間の前記光の進行方向に沿って配置されているコイルを有する請求項１または２に記載の原子共鳴遷移装置。
【請求項４】
前記コイルは、前記光出射部から離れるに従って巻き数が大きくなる部分を含む請求項３に記載の原子共鳴遷移装置。
【請求項５】
前記コイルは、前記光出射部から離れるに従って前記光の軸線との間の距離が小さくなる部分を含む請求項３または４に記載の原子共鳴遷移装置。
【請求項６】
前記磁場印加手段は、前記コイルと前記内部空間との間に配置されていて磁気シールド性を備えている磁場調整部材を有する請求項３ないし５のいずれか１項に記載の原子共鳴遷移装置。
【請求項７】
前記磁場調整部材は、前記光出射部から離れるに従って磁気シールド性が低くなる部分を有する請求項６に記載の原子共鳴遷移装置。
【請求項８】
前記内部空間における前記光の放射角は、０°超９０°以下である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の原子共鳴遷移装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の原子共鳴遷移装置を備えることを特徴とする原子発振器。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の原子共鳴遷移装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の原子共鳴遷移装置を備えることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子共鳴遷移装置、原子発振器、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長期的に高精度な発振特性を有する発振器として、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。
【０００３】
一般に、原子発振器の動作原理は、光およびマイクロ波による二重共鳴現象を利用した方式と、波長の異なる２種類の光による量子干渉効果（ＣＰＴ：Coherent Population Trapping）を利用した方式とに大別される。
【０００４】
いずれの方式の原子発振器においても、通常、アルカリ金属をガスセル（原子セル）内に封入し、そのアルカリ金属を一定のガス状態に保つために、ガスセルをヒーターにより所定温度に加熱する。
【０００５】
また、このような原子発振器では、特許文献１に開示されているように、ガスセルの周囲にコイルを配置し、このコイルにより定常磁場を発生させることにより、ガスセル内のアルカリ金属原子の縮退した複数のエネルギー準位を分裂（ゼーマン分裂）させることが行われる。例えば、特許文献１に記載の原子発振器では、周波数安定度を向上させる目的で、ガスセル内の磁場の均一化を図ることが行われている。
【０００６】
ところで、近年の原子発振器の小型化の要請に伴い、ガスセルの小型化、および、ガスセルと光源との間の距離を小さくすることが求められている。しかし、ガスセルと光源との間の距離を小さくすると、ガスセルと光源との間にコリメートレンズを配置することができなかったり、配置できたとしてもガスセル内の光を平行光とすることができなかったりする。そのため、ガスセル内の磁場を均一にしても、光量密度が大きくなるほど周波数が大きくなるというライトシフトと呼ばれる現象の影響により、原子共鳴現象により生じるＥＩＴ信号が歪んだ形状となってしまい、その結果、周波数安定度が低下してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２８７９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、周波数安定度を向上させることができる原子共鳴遷移装置を提供すること、また、かかる原子共鳴遷移装置を備える原子発振器、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】
【０００９】
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。
【００１０】
［適用例１］
本発明の原子共鳴遷移装置は、金属が封入されている内部空間を有する原子セルと、
前記金属を共鳴させる共鳴光対を含む光を前記金属に向けて出射する光出射部と、
前記金属に磁場を印加する磁場印加手段と、
を備え、
前記光は、前記内部空間において前記光の入射側から出射側に向かうに従って幅が拡がっており、
前記磁場は、前記内部空間において前記光の入射側から出射側に向かうに従って強度が大きくなる部分を有していることを特徴とする。
【００１１】
このような原子共鳴遷移装置によれば、原子セルの内部空間において光の入射側から出射側に向かうに従って、光出射部からの光量密度が小さくなる一方で、磁場の強度が大きくなる。そのため、光量密度が大きくなるほど周波数が大きくなる現象であるライトシフトによる周波数変動と、磁束密度が大きくなるほど周波数が大きくなる現象であるゼーマンシフトによる周波数変動と、を互いに相殺または緩和することができる。そのため、原子共鳴現象により生じるＥＩＴ信号の歪みを低減し、その結果、周波数安定度を向上させることができる。
【００１２】
［適用例２］
本発明の原子共鳴遷移装置では、前記磁場は、前記内部空間において前記光の入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなっていることが好ましい。
【００１３】
これにより、ライトシフトによる周波数変動とゼーマンシフトによる周波数変動とを互いに効率的に相殺または緩和することができる。
【００１４】
［適用例３］
本発明の原子共鳴遷移装置では、前記磁場印加手段は、前記内部空間の前記光の進行方向に沿って配置されているコイルを有することが好ましい。
【００１５】
これにより、比較的簡単な構成で、原子セルの内部空間において光の入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【００１６】
［適用例４］
本発明の原子共鳴遷移装置では、前記コイルは、前記光出射部から離れるに従って巻き数が大きくなる部分を含むことが好ましい。
【００１７】
これにより、比較的簡単な構成で、原子セルの内部空間において光の入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【００１８】
［適用例５］
本発明の原子共鳴遷移装置では、前記コイルは、前記光出射部から離れるに従って前記光の軸線との間の距離が小さくなる部分を含むことが好ましい。
【００１９】
これにより、比較的簡単な構成で、原子セルの内部空間において光の入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【００２０】
［適用例６］
本発明の原子共鳴遷移装置では、前記磁場印加手段は、前記コイルと前記内部空間との間に配置されていて磁気シールド性を備えている磁場調整部材を有することが好ましい。
【００２１】
これにより、比較的簡単な構成で、原子セルの内部空間において光の入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【００２２】
［適用例７］
本発明の原子共鳴遷移装置では、前記磁場調整部材は、前記光出射部から離れるに従って磁気シールド性が低くなる部分を有することが好ましい。
【００２３】
これにより、比較的簡単な構成で、原子セルの内部空間において光の入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【００２４】
［適用例８］
本発明の原子共鳴遷移装置では、前記内部空間における前記光の放射角は、０°超９０°以下であることが好ましい。
【００２５】
これにより、光出射部と原子セルとの間の距離を小さくしても、光出射部からの光を効率的に利用して原子共鳴現象を生じさせることができる。
【００２６】
［適用例９］
本発明の原子発振器は、本発明の原子共鳴遷移装置を備えることを特徴とする。
これにより、優れた周波数安定度を有する原子発振器を提供することができる。
【００２７】
［適用例１０］
本発明の電子機器は、本発明の原子共鳴遷移装置を備えることを特徴とする。
【００２８】
これにより、周波数安定度を向上することができる原子共鳴遷移装置を備える電子機器を提供することができる。
【００２９】
［適用例１１］
本発明の移動体は、本発明の原子共鳴遷移装置を備えることを特徴とする。
【００３０】
これにより、周波数安定度を向上させることができる原子共鳴遷移装置を備える移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る原子発振器（原子共鳴遷移装置）を示す概略図である。
【図２】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３】光出射部から出射される２つの光の周波数差と、光検出部で検出される光の強度との関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、図１に示す原子発振器が備える原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図、（ｂ）は、（ａ）に示す原子セルにおける磁場強度（磁束密度）の分布を示すグラフである。
【図５】ライトシフトを説明するためのグラフである。
【図６】（ａ）は、原子セル内の金属に作用する光の光量密度と周波数シフト量との関係（ライトシフト）を示すグラフ、（ｂ）は、原子セル内の金属に作用する磁場の磁束密度と周波数シフト量との関係（ゼーマンシフト）を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【図１３】本発明の第８実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【図１４】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１５】本発明の移動体の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の原子共鳴遷移装置、原子発振器、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
１．原子発振器（原子共鳴遷移装置）
まず、本発明の原子発振器（本発明の原子共鳴遷移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、量子干渉効果を利用した原子発振器に本発明の原子共鳴遷移装置を適用した例を説明するが、本発明の原子共鳴遷移装置は、これに限定されず、例えば、二重共鳴現象を利用した原子発振器や、量子干渉効果を利用した磁気センサー、量子メモリー等のデバイスにも適用可能である。
【００３４】
＜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（原子共鳴遷移装置）を示す概略図である。また、図２は、アルカリ金属のエネルギー状態を説明するための図、図３は、光出射部から出射される２つの光の周波数差と、光検出部で検出される光の強度との関係を示すグラフである。
【００３５】
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、ガスセル２（原子セル）と、光出射部３と、光学部品４２、４３、４４と、光検出部５と、ヒーター６と、温度センサー７と、磁場発生部８と、制御部１０とを備える。
【００３６】
まず、原子発振器１の原理を簡単に説明する。
図１に示すように、原子発振器１では、光出射部３がガスセル２に向けて励起光ＬＬを出射し、ガスセル２を透過した励起光ＬＬを光検出部５が検出する。
【００３７】
ガスセル２内には、ガス状のアルカリ金属（金属原子）が封入されており、アルカリ金属は、図２に示すように、３準位系のエネルギー準位を有し、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。
【００３８】
光出射部３から出射された励起光ＬＬは、周波数の異なる２種の共鳴光１、２を含んでおり、この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したとき、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。
【００３９】
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。
【００４０】
例えば、光出射部３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５の検出強度は、図３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信号を用いることにより、発振器を構成することができる。
【００４１】
以下、原子発振器１の各部を順次詳細に説明する。
【００４２】
［ガスセル］
ガスセル２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。また、ガスセル２内には、必要に応じて、アルゴン、ネオン等の希ガス、窒素等の不活性ガスが緩衝ガスとしてアルカリ金属ガスとともに封入されていてもよい。
【００４３】
後に詳述するが、ガスセル２は、貫通孔を有する胴体部と、この胴体部の貫通孔の開口を塞ぐ１対の窓部とを有し、これにより、気体状のアルカリ金属が封入される内部空間が形成されている。
【００４４】
［光出射部］
光出射部３（光源）は、ガスセル２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。
【００４５】
より具体的には、光出射部３は、励起光ＬＬとして、前述したような周波数の異なる２種の光を出射するものであり、特に、前述した共鳴光１および共鳴光２を出射し得る。共鳴光１は、ガスセル２内のアルカリ金属を前述した基底状態１から励起状態へ励起（共鳴）し得るものである。一方、共鳴光２は、ガスセル２内のアルカリ金属を前述した基底状態２から励起状態へ励起（共鳴）し得るものである。
【００４６】
この光出射部３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。
【００４７】
なお、光出射部３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、所定温度に温度調節される。
【００４８】
［光学部品］
複数の光学部品４２、４３、４４は、それぞれ、前述した光出射部３とガスセル２との間における励起光ＬＬの光路上に設けられている。ここで、光出射部３側からガスセル２側へ、光学部品４２、光学部品４３、光学部品４４の順に配置されている。
【００４９】
なお、光出射部３とガスセル２との間の距離が比較的大きい場合には、光出射部３とガスセル２との間に、レンズが配置されていてもよい。ただし、原子発振器１の小型化に伴って、光出射部３とガスセル２との間の距離を小さくすると、光出射部３とガスセル２との間にレンズを配置できたとしても、そのレンズは、励起光ＬＬを平行光とすることが難しくなり、ガスセル２内において拡散した光となってしまう。
【００５０】
光学部品４２は、偏光板である。これにより、光出射部３からの励起光ＬＬの偏光を所定方向に調整することができる。
【００５１】
光学部品４３は、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２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３の出力が大きい場合でも、ガスセル２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４２を通過した所定方向の偏光を有する励起光ＬＬの強度を光学部品４３により調整する。
【００５２】
光学部品４４は、λ／４波長板である。これにより、光出射部３からの励起光ＬＬを直線偏光から円偏光（右円偏光または左円偏光）に変換することができる。
【００５３】
後述するように磁場発生部８の磁場によりガスセル２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信号の強度が小さくなり、その結果、原子発振器１の発振特性の低下をもたらす。
【００５４】
これに対し、後述するように磁場発生部８の磁場によりガスセル２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信号の強度が大きくなり、その結果、原子発振器１の発振特性（特に周波数安定度）を向上させることができる。
【００５５】
［光検出部］
光検出部５は、ガスセル２内を透過した励起光ＬＬ（共鳴光１、２）の強度を検出する機能を有する。
【００５６】
この光検出部５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。
【００５７】
［ヒーター］
ヒーター６（加熱部）は、前述したガスセル２（より具体的にはガスセル２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２中のアルカリ金属を適切な濃度のガス状に維持することができる。
【００５８】
このヒーター６は、例えば、通電により発熱する発熱抵抗体を含んで構成されている。この発熱抵抗体は、ガスセル２に対して接触して設けられていてもよいし、ガスセル２に対して非接触で設けられていてもよい。
【００５９】
例えば、発熱抵抗体をガスセル２に対して接触して設ける場合、ガスセル２の１対の窓部にそれぞれ発熱抵抗体を設ける。これにより、ガスセル２の窓部にアルカリ金属原子が結露することを防止することができる。その結果、原子発振器１の特性（発振特性）を長期にわたり優れたものとすることができる。このような発熱抵抗体は、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。また、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することができる。
【００６０】
また、発熱抵抗体をガスセル２に対して非接触で設ける場合、熱伝導性に優れる金属等、セラミックス等の部材を介して発熱抵抗体からガスセル２へ伝熱すればよい。
【００６１】
なお、ヒーター６は、ガスセル２を加熱することができるものであれば、前述した形態に限定されず、各種ヒーターを用いることができる。また、ヒーター６に代えて、または、ヒーター６と併用して、ペルチェ素子を用いて、ガスセル２を加熱してもよい。
【００６２】
［温度センサー］
温度センサー７は、ヒーター６またはガスセル２の温度を検出するものである。そして、この温度センサー７の検出結果に基づいて、前述したヒーター６の発熱量が制御される。これにより、ガスセル２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。
【００６３】
なお、温度センサー７の設置位置は、特に限定されず、例えば、ヒーター６上であってもよいし、ガスセル２の外表面上であってもよい。
【００６４】
温度センサー７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。
【００６５】
［磁場発生部（磁場印加手段）］
磁場発生部８は、ガスセル２内のアルカリ金属に磁場を印加する「磁場印加手段」である。この磁場発生部８は、ガスセル２内のアルカリ金属の縮退した複数のエネルギー準位をゼーマン分裂させる磁場を発生させる機能を有する。これにより、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。
【００６６】
この磁場発生部８は、本実施形態では、後に詳述するように、ガスセル２を覆うように配置されたソレノイドコイル（後述するコイル８１）を有する。
【００６７】
また、磁場発生部８が発生する磁場は、定磁場（直流磁場）であるが、交流磁場が重畳されていてもよい。
【００６８】
［制御部］
制御部１０は、光出射部３、ヒーター６および磁場発生部８をそれぞれ制御する機能を有する。
【００６９】
この制御部１０は、光出射部３の共鳴光１、２の周波数を制御する励起光制御部１２と、ガスセル２中のアルカリ金属の温度を制御する温度制御部１１と、磁場発生部８からの磁場を制御する磁場制御部１３とを有する。
【００７０】
励起光制御部１２は、前述した光検出部５の検出結果に基づいて、光出射部３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１２は、前述した周波数差（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３から出射される共鳴光１、２の周波数を制御する。
【００７１】
ここで、励起光制御部１２は、図示しないが、電圧制御型水晶発振器（発振回路）を備えており、その電圧制御型水晶発振器の発振周波数を光検出部５の検知結果に基づいて同期・調整しながら、その電圧制御型水晶発振器の出力信号を原子発振器１の出力信号として出力する。
【００７２】
例えば、励起光制御部１２は、図示しないが、この電圧制御型水晶発振器からの出力信号を周波数逓倍する逓倍器を備えており、この逓倍器により逓倍された信号（高周波信号）を直流バイアス電流に重畳して駆動信号として光出射部３に入力する。これにより、光検出部５でＥＩＴ信号が検出されるように電圧制御型水晶発振器を制御することで、電圧制御型水晶発振器から所望の周波数の信号が出力されることとなる。この逓倍器の逓倍率は、例えば、原子発振器１からの出力信号の所望の周波数をｆとしたとき、ω０／（２×ｆ）である。これにより、電圧制御型水晶発振器の発振周波数がｆであるとき、逓倍器からの信号を用いて、光出射部３に含まれる半導体レーザー等の発光素子を変調して、周波数差（ω１−ω２）がω０となる２つの光を出射させることができる。
【００７３】
また、温度制御部１１は、温度センサー７の検出結果に基づいて、ヒーター６への通電を制御する。これにより、ガスセル２を所望の温度範囲内に維持することができる。例えば、ガスセル２は、ヒーター６により、例えば、７０℃程度に温度調節される。
【００７４】
また、磁場制御部１３は、磁場発生部８が発生する磁場が一定となるように、磁場発生部８への通電を制御する。
【００７５】
このような制御部１０は、例えば、基板上に実装されたＩＣチップに設けられている。
以上、原子発振器１の構成を簡単に説明した。
【００７６】
（ガスセル、光出射部および磁場印加手段の詳細な説明）
図４（ａ）は、図１に示す原子発振器が備える原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す原子セルにおける磁場強度（磁束密度）の分布を示すグラフである。図５は、ライトシフトを説明するためのグラフである。図６（ａ）は、原子セル内の金属に作用する光の光量密度と周波数シフト量との関係（ライトシフト）を示すグラフ、図６（ｂ）は、原子セル内の金属に作用する磁場の磁束密度と周波数シフト量との関係（ゼーマンシフト）を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図４（ａ）中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００７７】
図４（ａ）に示すように、ガスセル２は、胴体部２１と、胴体部２１を挟んで設けられた１対の窓部２２、２３とを有している。このガスセル２では、胴体部２１が１対の窓部２２、２３の間に配置されていて、気体状のアルカリ金属が封入されている内部空間Ｓを胴体部２１および１対の窓部２２、２３が区画形成（構成）している。
【００７８】
より具体的に説明すると、胴体部２１は、上下方向を厚さ方向とする板状をなしており、この胴体部２１には、胴体部２１の厚さ方向（上下方向）に貫通している貫通孔２１１が形成されている。
【００７９】
この胴体部２１の構成材料としては、特に限定されず、ガラス材料、水晶、金属材料、樹脂材料、シリコン材料等が挙げられるが、中でも、ガラス材料、水晶、シリコン材料のいずれかを用いることが好ましく、シリコン材料を用いることがより好ましい。これにより、幅や高さが１０ｍｍ以下となるような小さいガスセル２を形成する場合であっても、エッチング等の微細加工技術を用いて、高精度な胴体部２１を容易に形成することができる。特に、シリコンは、エッチングによる微細加工が可能である。したがって、胴体部２１をシリコンを用いて構成することにより、ガスセル２の小型化を図っても、胴体部２１を簡単かつ高精度に形成することができる。また、一般に、窓部２２、２３はガラスで構成されるが、シリコンはガラスに比べて熱伝導性に優れている。したがって、胴体部２１の放熱性を優れたものとすることができる。また、窓部２２、２３がガラスで構成されている場合、胴体部２１と窓部２２、２３とを陽極接合により簡単に気密的に接合することができ、ガスセル２の信頼性を優れたものとすることができる。
【００８０】
このような胴体部２１の下面には、窓部２２が接合され、一方、胴体部２１の上面には、窓部２３が接合されている。これにより、貫通孔２１１の下端側開口が窓部２２により封鎖されるとともに、貫通孔２１１の上端側開口が窓部２３により封鎖されている。
【００８１】
胴体部２１と窓部２２、２３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、気密的に接合できるものであれば、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、表面活性化接合法等を用いることができるが、直接接合法または陽極接合法を用いることが好ましい。これにより、胴体部２１と窓部２２、２３とを簡単に気密的に接合することができ、ガスセル２の信頼性を優れたものとすることができる。
【００８２】
このような胴体部２１に接合されている各窓部２２、２３は、前述した光出射部３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２２は、ガスセル２の内部空間Ｓ内へ励起光ＬＬが入射する入射側窓部であり、他方の窓部２３は、ガスセル２の内部空間Ｓ内から励起光ＬＬが出射する出射側窓部である。また、窓部２２、２３は、それぞれ、板状をなしている。
【００８３】
窓部２２、２３の構成材料としては、前述したような励起光に対する透過性を有していれば、特に限定されず、例えば、ガラス材料、水晶等が挙げられるが、ガラス材料を用いることが好ましい。これにより、励起光に対する透過性を有する窓部２２、２３を実現することができる。また、胴体部２１がシリコンで構成されている場合、ガラスを用いて窓部２２、２３を構成することにより、胴体部２１と窓部２２、とを陽極接合により簡単に気密的に接合することができ、ガスセル２の信頼性を優れたものとすることができる。なお、窓部２２、２３の厚さや励起光の強度によっては、窓部２２、２３をシリコンで構成することもできる。この場合でも、胴体部２１と窓部２２、２３とを直接接合または陽極接合することができる。
【００８４】
このような窓部２２、２３により封鎖された貫通孔２１１内の空間である内部空間Ｓには、主に、気体状のアルカリ金属が収納されている。この内部空間Ｓ内に収納されている気体状のアルカリ金属は、励起光ＬＬによって励起される。すなわち、内部空間Ｓの少なくとも一部は、励起光ＬＬが通過する「光通過空間」を構成する。本実施形態では、内部空間Ｓの横断面は、円形をなしており、一方、光通過空間の横断面は、内部空間Ｓの横断面と相似形状（すなわち円形）をなし、かつ、内部空間Ｓの横断面よりも若干小さく設定されている。なお、内部空間Ｓの横断面形状は、円形に限定されず、例えば、四角形、五角形等の多角形、楕円形等であってもよい。
【００８５】
以上説明したように構成されたガスセル２には、図４（ａ）に示すように、光出射部３からの励起光ＬＬが入射するが、励起光ＬＬは、内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従って幅が拡がっている。
【００８６】
内部空間Ｓにおける励起光ＬＬの放射角、すなわち、本実施形態において光出射部３から出射される励起光ＬＬの放射角θは、０°超９０°以下であることが好ましく、１０°以上６０°以下であることがより好ましく、２０°以上４０°以下であることがさらに好ましい。これにより、光出射部３とガスセル２との間の距離を小さくしても、光出射部３からの励起光ＬＬを効率的に利用して原子共鳴現象を生じさせることができる。
【００８７】
また、ガスセル２には、図４（ａ）に示すように、胴体部２１の周方向に沿ってコイル８１が巻回されている。このコイル８１は、内部空間Ｓの励起光ＬＬの進行方向（図４（ａ）に示す照射方向）に沿って配置されているソレノイドコイルである。
【００８８】
前述したように励起光ＬＬが内部空間Ｓで拡がりながら進行する場合、仮に、コイル８１からの磁場の磁束密度が内部空間Ｓで均一であるとすると、ライトシフトと呼ばれる現象の影響により、図５に示すように、原子共鳴現象により生じるＥＩＴ信号が歪んだ形状（非対称な形状）となってしまい、その結果、周波数安定度が低下してしまう。
【００８９】
そこで、コイル８１は、光出射部３から離れるに従って巻き数が大きくなっている。また、これに伴って、コイル８１の外径が光出射部３から離れるに従って大きくなっている。本実施形態では、コイル８１の外径が光出射部３から離れるに従って大きくなる割合が一定となっている。また、コイル８１の窓部２２側の肉厚ｔ１が窓部２３側の肉厚ｔ２よりも薄い。
【００９０】
このようなコイル８１が発生する磁場は、図４（ｂ）中の実線ａまたは二点鎖線ｂで示すように、内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従って強度が大きくなる部分を有している。より具体的には、コイル８１からの磁場は、内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的に大きくなっている。これにより、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従って、光出射部３からの光量密度が小さくなる一方で、磁場の強度が大きくなる。
【００９１】
このような励起光ＬＬの光量密度とコイル８１からの磁場の磁束密度との関係により、図６（ａ）に示すように光量密度が大きくなるほど周波数が大きくなる現象であるライトシフト（シュタルクシフト）による周波数変動と、図６（ｂ）に示すように磁束密度が大きくなるほど周波数が大きくなる現象であるゼーマンシフトによる周波数変動と、を互いに相殺または緩和することができる。そのため、原子共鳴現象により生じるＥＩＴ信号の歪みを低減し、その結果、周波数安定度を向上させることができる。
【００９２】
また、このような磁場を発生させるコイル８１は、光出射部３から離れるに従って巻き数が大きくなっているため、比較的簡単な構成であり、容易に製造することができる。
【００９３】
また、コイル８１を構成する素線の太さは、一定であってもよいが、光出射部３から離れるに従って太くすることにより、内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従ってコイル８１からの磁場を効率的に大きくすることができる。
【００９４】
また、内部空間Ｓの励起光ＬＬの入射面２２１におけるライトシフトによる周波数シフト量をｆ２（Ｐ２）とし、内部空間Ｓの励起光ＬＬの出射面２３１におけるライトシフトによる周波数シフト量をｆ１（Ｐ１）とし、内部空間Ｓの励起光ＬＬの入射面２２１におけるゼーマンシフトによる周波数シフト量をｆ２（Ｂ２）とし、内部空間Ｓの励起光ＬＬの出射面２３１におけるゼーマンシフトによる周波数シフト量をｆ１（Ｂ１）としたとき、［ｆ２（Ｐ２）＋ｆ２（Ｂ２）］と、［ｆ１（Ｐ１）＋ｆ１（Ｂ１）］とが等しくなるように設定されることが好ましく、具体的には、［ｆ２（Ｐ２）＋ｆ２（Ｂ２）］と［ｆ１（Ｐ１）＋ｆ１（Ｂ１）］との比が０．９以上１．１以下であることが好ましく、０．９５以上１．０５以下であることがより好ましく、０．９８以上１．０２以下であることがさらに好ましい。これにより、ライトシフトによる周波数変動とゼーマンシフトによる周波数変動とを互いに効果的に相殺または緩和することができる。
【００９５】
また、ライトシフトによる周波数シフト量は、図６（ａ）に示すように、一次関数的に変化するのに対して、ゼーマンシフトによる周波数シフト量は、図６（ｂ）に示すように、二次関数的に変化する。コイル８１からの磁場は、内部空間Ｓにおいて、図４（ｂ）中の実線ａで示すように、１次関数的に変化してもよいが、図４（ｂ）中の二点鎖線ｂで示すように、ゼーマンシフトを一次関数的に補正すべく、二次関数的に変化していることが好ましい。これにより、ライトシフトによる周波数変動とゼーマンシフトによる周波数変動とを互いに効果的に相殺または緩和することができる。
【００９６】
＜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。
【００９７】
図７は、本発明の第２実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【００９８】
本実施形態は、磁場印加手段が有するコイルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００９９】
なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、前述した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。
【０１００】
図７に示すように、本実施形態の磁場発生部８Ａ（磁場印加手段）は、ガスセル２の胴体部２１の周方向に沿って巻回されているコイル８１Ａを有している。このコイル８１Ａは、光出射部３から離れるに従って巻き数が大きくなっているが、コイル８１の外径が光出射部３から離れるに従って二次関数的に大きくなっている。これにより、コイル８１Ａからの磁場を内部空間Ｓにおいて、図４（ｂ）中の二点鎖線ｂで示すように、ゼーマンシフトを一次関数的に補正すべく、二次関数的に変化させ、ライトシフトによる周波数変動とゼーマンシフトによる周波数変動とを互いに効果的に相殺または緩和することができる。
【０１０１】
以上説明したような第２実施形態によっても、周波数安定度を向上させることができる。
【０１０２】
＜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。
【０１０３】
図８は、本発明の第３実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【０１０４】
本実施形態は、磁場印加手段が有するコイルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１０５】
なお、以下の説明では、第３実施形態に関し、前述した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。
【０１０６】
図８に示すように、本実施形態の磁場発生部８Ｂ（磁場印加手段）は、ガスセル２の胴体部２１の周方向に沿って巻回されているコイル８１Ｂを有している。このコイル８１Ｂは、光出射部３から離れるに従って、肉厚ｔが一定であるが、内部空間Ｓとの間の距離ｄが小さくなっている。これにより、コイル８１Ｂと励起光ＬＬの軸線との間の距離が、内部空間Ｓにおいて光出射部３から離れるに従って小さくなっている。このような構成によっても、前述した第１実施形態と同様、比較的簡単な構成で、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬ入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【０１０７】
以上説明したような第３実施形態によっても、周波数安定度を向上させることができる。
【０１０８】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４施形態について説明する。
【０１０９】
図９は、本発明の第４実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【０１１０】
本実施形態は、磁場印加手段が有するコイルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１１１】
なお、以下の説明では、第４実施形態に関し、前述した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。
【０１１２】
図９に示すように、本実施形態の磁場発生部８Ｃ（磁場印加手段）は、ガスセル２の胴体部２１の周方向に沿って巻回されているコイル８１Ｃを有している。このコイル８１Ｃは、光出射部３から離れるに従って、肉厚ｔが一定であるが、内部空間Ｓとの間の距離ｄが二次関数的に小さくなっている。コイル８１Ｃと励起光ＬＬの軸線との間の距離が、内部空間Ｓにおいて光出射部３から離れるに従って二次関数的に小さくなっている。このような構成によっても、前述した第１実施形態と同様、比較的簡単な構成で、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬ入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。特に、コイル８１Ｃと励起光ＬＬの軸線との間の距離を二次関数的に変化させることで、コイル８１Ｃからの磁場を内部空間Ｓにおいて、図４（ｂ）中の二点鎖線ｂで示すように、ゼーマンシフトを一次関数的に補正すべく、二次関数的に変化させ、ライトシフトによる周波数変動とゼーマンシフトによる周波数変動とを互いに効果的に相殺または緩和することができる。
【０１１３】
以上説明したような第４実施形態によっても、周波数安定度を向上させることができる。
【０１１４】
＜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。
【０１１５】
図１０は、本発明の第５実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【０１１６】
本実施形態は、磁場印加手段が有するコイルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１１７】
なお、以下の説明では、第５実施形態に関し、前述した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。
【０１１８】
図１０に示すように、本実施形態の磁場発生部８Ｄ（磁場印加手段）は、ガスセル２の胴体部２１の周方向に沿って巻回されているコイル８１Ｄと、ガスセル２とコイル８１Ｄとの間に配置されている磁場調整部材８２と、を有している。
【０１１９】
コイル８１Ｄは、光出射部３から離れるに従って、肉厚ｔが一定であり、かつ、励起光ＬＬの軸線との間の距離が一定である。
【０１２０】
磁場調整部材８２は、磁気シールド性（すなわち磁気を遮蔽する性能）を有する。より具体的には、磁場調整部材８２は、光出射部３から離れるに従って磁気シールド性が低くなっている。これにより、比較的簡単な構成で、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【０１２１】
例えば、磁場調整部材８２は、磁気シールド性を有するシールド材料を含んで構成されており、そのシールド材料の濃度が、光出射部３から離れるに従って低くなっている。
【０１２２】
なお、磁場調整部材８２の構成は、これに限定されず、例えば、厚さを光出射部３から離れるに従って薄くしたり、配置を適宜設定したりすることによっても、比較的簡単な構成で、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬの入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【０１２３】
以上説明したような第５実施形態によっても、周波数安定度を向上させることができる。
【０１２４】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
【０１２５】
図１１は、本発明の第６実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【０１２６】
本実施形態は、磁場印加手段が有するコイルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１２７】
なお、以下の説明では、第６実施形態に関し、前述した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。
【０１２８】
図１１に示すように、本実施形態の磁場発生部８Ｅ（磁場印加手段）は、ガスセル２の胴体部２１の周方向に沿って巻回されているコイル８１Ｅを有している。このコイル８１Ｅは、コイル８１ａと、コイル８１ａの外側に配置されているコイル８１ｂと、で構成されている。
【０１２９】
コイル８１ａは、ガスセル２の窓部２２、２３間を跨って配置されているが、コイル８１ｂは、ガスセル２の窓部２３側に偏在して配置されている。このような構成によっても、前述した第１実施形態と同様、比較的簡単な構成で、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬ入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。特に、コイル８１ａ、８１ｂに流す電流を個別に制御することにより、所望の磁場を比較的容易に生じさせることができる。
【０１３０】
以上説明したような第６実施形態によっても、周波数安定度を向上させることができる。
【０１３１】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
【０１３２】
図１２は、本発明の第７実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【０１３３】
本実施形態は、磁場印加手段が有するコイルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１３４】
なお、以下の説明では、第７実施形態に関し、前述した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。
【０１３５】
図１２に示すように、本実施形態の磁場発生部８Ｆ（磁場印加手段）は、ガスセル２の胴体部２１の周方向に沿って巻回されているコイル８１Ｆを有している。このコイル８１Ｆは、ガスセル２の窓部２２側に配置されているコイル８１ｃと、ガスセル２の窓部２３側に配置されているコイル８１ｄと、で構成されているヘルムホルツコイルである。
【０１３６】
本実施形態では、コイル８１ｄの巻き数がコイル８１ｃの巻き数よりも大きい。これにより、前述した第１実施形態と同様、比較的簡単な構成で、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬ入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【０１３７】
また、コイル８１ｃ、８１ｄに流す電流を個別に制御することによって、所望の磁場を比較的容易に生じさせることができる。なお、コイル８１ｄの巻き数とコイル８１ｃの巻き数とが同じであっても、コイル８１ｄに流す電流を、コイル８１ｃに流す電流よりも大きくすることにより、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬ入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【０１３８】
以上説明したような第７実施形態によっても、周波数安定度を向上させることができる。
【０１３９】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態について説明する。
【０１４０】
図１３は、本発明の第８実施形態に係る原子セル、光出射部および磁場印加手段を示す模式的断面図である。
【０１４１】
本実施形態は、磁場印加手段が有するコイルの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１４２】
なお、以下の説明では、第８実施形態に関し、前述した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。
【０１４３】
図１３に示すように、本実施形態の磁場発生部８Ｇ（磁場印加手段）は、ガスセル２の胴体部２１の周方向に沿って巻回されているコイル８１Ｇを有している。このコイル８１Ｇは、ガスセル２の窓部２３側に偏在して配置されている。このような構成によっても、前述した第１実施形態と同様、比較的簡単な構成で、ガスセル２の内部空間Ｓにおいて励起光ＬＬ入射側から出射側に向かうに従って強度が連続的または断続的に大きくなる磁場を生じさせることができる。
【０１４４】
以上説明したような第８実施形態によっても、周波数安定度を向上させることができる。
【０１４５】
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。このような電子機器は、優れた信頼性を有する。
【０１４６】
以下、本発明の電子機器について説明する。
図１４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。
【０１４７】
図１４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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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を備える電子装置である。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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
３．移動体
図１５は、本発明の移動体の一例を示す図である。
【０１５２】
この図において、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。
このような移動体によれば、優れた信頼性を発揮することができる。
【０１５３】
なお、本発明の電子機器は、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）、フライトシミュレーター、地上デジタル放送、携帯電話基地局等に適用することができる。
【０１５４】
以上、本発明の原子共鳴遷移装置、原子発振器、電子機器および移動体について、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。
【０１５５】
また、本発明の各部の構成は、前述した実施形態の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。
【０１５６】
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】
【０１５７】
１‥‥原子発振器
２‥‥ガスセル
３‥‥光出射部
５‥‥光検出部
６‥‥ヒーター
７‥‥温度センサー
８‥‥磁場発生部
８Ａ‥‥磁場発生部
８Ｂ‥‥磁場発生部
８Ｃ‥‥磁場発生部
８Ｄ‥‥磁場発生部
８Ｅ‥‥磁場発生部
８Ｆ‥‥磁場発生部
８Ｇ‥‥磁場発生部
１０‥‥制御部
１１‥‥温度制御部
１２‥‥励起光制御部
１３‥‥磁場制御部
２１‥‥胴体部
２２‥‥窓部
２３‥‥窓部
４２‥‥光学部品
４３‥‥光学部品
４４‥‥光学部品
８１‥‥コイル
８１Ａ‥‥コイル
８１Ｂ‥‥コイル
８１Ｃ‥‥コイル
８１Ｄ‥‥コイル
８１Ｅ‥‥コイル
８１Ｆ‥‥コイル
８１Ｇ‥‥コイル
８１ａ‥‥コイル
８１ｂ‥‥コイル
８１ｃ‥‥コイル
８１ｄ‥‥コイル
８２‥‥磁場調整部材
１００‥‥測位システム
２００‥‥ＧＰＳ衛星
２１１‥‥貫通孔
２２１‥‥入射面
２３１‥‥出射面
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
４００‥‥ＧＰＳ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
１５００‥‥移動体
１５０１‥‥車体
１５０２‥‥車輪
ｄ‥‥距離
ＬＬ‥‥励起光
Ｓ‥‥内部空間
ｔ‥‥肉厚
ｔ１‥‥肉厚
ｔ２‥‥肉厚
【図１】
2015228461.tif 000003
【図２】
2015228461.tif 000004
【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】
2015228461.tif 000012
【図１１】
2015228461.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015228461.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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