发明名称 原子频率标准器用之消散场式询问器
摘要 一种新颖之原子频率标准包括一吸收室,含有一用以改变其间所通过光能之强度之第一原子容量;至少一介电共振器,用以产生一完成该第一原子容量之超精细能阶转移之消散电磁场;一波导,用以遮罩该吸收室及一或更多之介电共振器;一光感测器,安装于接近该波导一末端处用以接受光能;以及一电磁能注入器,用以电磁方式激励介电共振器。较佳为将一滤波室置于该吸收室与光源中间一介电共振器邻近。介电共振器共振频率之调谐工作可藉调整该滤波室与该邻接介电共振器间之距离予以完成,且亦可藉置放一介电调谐盘于一介电共振器邻近并调整该介电共振器与该介电调谐盘间之距离而予完成。
申请公布号 TW273648 申请公布日期 1996.04.01
申请号 TW083103650 申请日期 1994.04.23
申请人 波尔公司 发明人 汤姆英格理
分类号 H03H2/00 主分类号 H03H2/00
代理机构 代理人 张文仁 台北巿八德路三段八十一号七楼之七
主权项 1. 一种原子频率标准器,具有一光源用以提供具有一有用于以光学方式完成原子能阶转移之频率之光能;其中有一装置包含:一吸收室,含有一第一原子容量,用以改变其间所通过之有用光能之强度;一介电共振器,用以产生一完成所述原子容量之超精细能阶转移之消散电磁场;一波导,用以遮罩所述吸收室及所述介电共振器;一光感测器,安装于所述波导一末端之邻近,用以接收所述光能;以及一电磁能量注入器,用以电磁方式激励所述介电共振器。2. 如申请专利范围第1项之装置,尚包含一含有一第二原子容量之置于所述介电共振器邻近之滤波室。3.如申请专利范围第2项之装置,其中所述第一原子容量包含Rb-87原子而所述第二原子容量包含Rb-85原子。4. 如申请专利范围第1项之装置,其中所述吸收室含有Rb-85原子与Rb-87原子之混合物,所述Rb-85原子提供对通过其间之所述光能之光学过滤作用。5. 如申请专利范围第1项之装置,其中所述吸收室及所述介电共振器予结合以形成一整体单元,而所述介电共振器之位置为提供所述吸收室之一窗。6. 如申请专利范围第5项之装置,其中所述整体单元尚含有多数原子以提供对所述光能之滤波作用以及未滤波光能之各超精细能阶间之转移。7. 如申请专利范围第1项之装置,其中所述第一原子容量之一蒸汽密度系藉添加一或更多由硷金属所组成集团中选出之元素至所述吸收室予以改变。8. 一种用以产生一标准频率之方法,包含以下步骤:提供一能够具有多数超精细能阶之原子容量;产生光能并将所述光能导至所述原子容量;激励一介电共振器;用受激励之介电共振器产生一消散电磁场;将所述消散电磁场引进所述原子容量致使各原子之超精细能阶转移影响经导于且传输通过所述原子容量之光能之强度;以及相关于所传输通过所述原子容量之光能之强度完成一光感测器电流输出。9. 如申请专利范围第8项之方法,其中所述激励步骤尚包含以下步骤:经由一伺服电子件封装将所述光感测器之所述电流输出供应至一电压控制晶体振荡器;由所述电压控制晶体振荡器产生一标准器输出频率;以及将所述标准器输出频率供应至一频率乘法器,此产生一信号以完成所述介电共振器之激励作用。图示简单说明:第1A图显示体现本发明之一原子频率标准器之一简化剖面示意表示。第1B图显示第1A图原子标准频率器之光物理件封装之一替代构形。第2图显示本发明一具体形式之一剖面示意图形,其波导及波导支承物之一部份经切除。第3图显示第2图具体形式之一波导部份之一简化示意表示。第4图显示第1A图中原子频率标准器之简化剖面示意表示,经修改以包括一邻近该介电共振器之调谐用圆盘。第5图显示一可用于第1A图至第4图各具体形式中之组合式共振器圆盘/吸收室。第6图显示一并入第2图原子频率标准器构造内之组合式共振器圆盘/吸收室。第7A图显示一光学物理件封装之一简化剖面示意表示,具有一吸收室置放于一共振器圆盘与一滤波室之间。第7B图显示第7A图中所示光学物理封装之简化剖面示表示,经修改以包括一邻近该共振器圆盘之调谐用圆盘。第8图显示本发明一具体形式之一剖面示意图形,其波导及波导支承物之一部份经切除以暴露该多数介电共振器。第9图显示预测消散电磁场振幅之绘图,作为离开一双圆盘系统内每一共振器表面之距离之函数。第10图显示第8图中该波导区段之一部份之更详细视图,其中一光学件配置包括一具有多数较薄窗及一低介电常数之吸收室。第11图显示一构成第10图之实质为一功能等似物之光学件配置,其中一介电共振器形成该吸收室之一窗。第12图显示一具有一组合式介电共振器/吸收室单元之光学件配置,其中多数介电共振器形成该吸收室之各窗。第13图显示一波导区段含有一光学件配置之一部份之更详细视图,其中该吸收室具有多数具有一较高介电常数之较厚窗。第14图显示一光学件配置,其中一有调谐用圆盘及一滤波
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