方向觀察該振動(dòng)矢量的前端所描繪的圓時(shí)右旋的圓偏振光。
[0053]此外，在這里，對(duì)λ/4板30將入射的偏振光線轉(zhuǎn)換為右圓偏振光的情況進(jìn)行了說明，但λ/4板30也可以將入射的偏振光線轉(zhuǎn)換為左圓偏振光。即，例如，在圖2以及圖3的例子中，也可以設(shè)置λ /4板30的快軸30f與Y軸平行。
[0054]氣室40是在容器中密封有氣體狀的堿金屬原子(鈉原子、銣原子、銫原子等)的部件。若對(duì)該氣室40照射具有與堿金屬原子的2個(gè)基態(tài)能級(jí)的能量差相當(dāng)?shù)念l率差(波長(zhǎng))的2個(gè)光波，則堿金屬原子引起EIT現(xiàn)象。例如，若堿金屬原子是銫原子，則Dl線中的與基態(tài)能級(jí)GLl和基態(tài)能級(jí)GL2的能量差相當(dāng)?shù)念l率為9.19263…GHz，所以若照射頻率差為9.19263…GHz的2個(gè)光波則引起EIT現(xiàn)象。
[0055]對(duì)氣室40照射透過λ /4板30的光(圓偏振光)。由此，能夠提高EIT現(xiàn)象的發(fā)生概率。另外，在光學(xué)模塊100中，如上述那樣，即使從面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，也能夠使對(duì)氣室40照射的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向以及光量恒定。
[0056]光檢測(cè)部50檢測(cè)透過被密封至氣室40的堿金屬原子的光的強(qiáng)度。光檢測(cè)部50輸出與透過堿金屬原子的光的量對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。作為光檢測(cè)部50，例如使用光電二極管。
[0057]中心波長(zhǎng)控制部2產(chǎn)生大小與光檢測(cè)部50所輸出的檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流并供給面發(fā)光激光器10，控制面發(fā)光激光器10所射出的光的中心波長(zhǎng)λ0。利用通過面發(fā)光激光器10、氣室40、光檢測(cè)部50、中心波長(zhǎng)控制部2的反饋回路，對(duì)面發(fā)光激光器10射出的光的中心波長(zhǎng)λ ^進(jìn)行微調(diào)來使其穩(wěn)定。
[0058]高頻控制部4基于光檢測(cè)部50所輸出的檢測(cè)結(jié)果，以第一邊帶Wl以及第二邊帶W2的波長(zhǎng)(頻率)差等于與被密封至氣室40的堿金屬原子的2個(gè)基態(tài)能級(jí)的能量差相當(dāng)?shù)念l率的方式進(jìn)行控制。高頻控制部4產(chǎn)生具有與光檢測(cè)部50輸出的檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的調(diào)制頻率fm(參照?qǐng)D4)的調(diào)制信號(hào)。
[0059]利用通過面發(fā)光激光器10、氣室40、光檢測(cè)部50、高頻控制部4的反饋回路，以第一邊帶Wl和第二邊帶W2的頻率差同與堿金屬原子的2個(gè)基態(tài)能級(jí)的能量差相當(dāng)?shù)念l率極其準(zhǔn)確地一致的方式來實(shí)施反饋控制。其結(jié)果，調(diào)制頻率fm成為極其穩(wěn)定的頻率，所以能夠?qū)⒄{(diào)制信號(hào)作為原子振蕩器I的輸出信號(hào)(時(shí)鐘輸出)。
[0060]2.光學(xué)模塊的動(dòng)作
[0061]接下來，參照?qǐng)D1?圖3對(duì)光學(xué)模塊100的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0062]面發(fā)光激光器10射出偏振光線。從面發(fā)光激光器10射出的偏振光線入射至偏振元件20。這里，在偏振元件20中，被設(shè)置為相對(duì)于從面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向，偏振透光軸20t旋轉(zhuǎn)45度。因此，如圖2以及圖3所示，即使面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,透過偏振兀件20的偏振光線的偏振方向及其光量也恒定。
[0063]透過偏振元件20的偏振光線入射至λ /4板30。λ /4板30被設(shè)置為快軸30f相對(duì)于偏振元件20的偏振透光軸20t旋轉(zhuǎn)45度。因此，透過λ /4板30的偏振光線(直線偏振光)為圓偏振光。在光學(xué)模塊100中，即使面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，入射至λ /4板30的偏振光線的偏振方向及其光量也恒定，所以能夠使照射氣室40的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向及光量恒定。
[0064]透過λ /4板30的光(圓偏振光)入射至氣室40。從面發(fā)光激光器10射出的光包含具有與堿金屬原子的兩個(gè)基態(tài)能級(jí)的能量差相當(dāng)?shù)念l率差(波長(zhǎng))的兩個(gè)光波(第一邊帶W1、第二邊帶W2)，堿金屬原子引起EIT現(xiàn)象。由光檢測(cè)部50檢測(cè)透過氣室40的光的強(qiáng)度。
[0065]中心波長(zhǎng)控制部2以及高頻控制部4以第一邊帶Wl和第二邊帶W2的頻率差同與堿金屬原子的兩個(gè)基態(tài)能級(jí)的能量差相當(dāng)?shù)念l率極其準(zhǔn)確地一致的方式，進(jìn)行反饋控制。在原子振蕩器I中，利用EIT現(xiàn)象，檢測(cè)并控制第一邊帶Wl和第二邊帶W2的頻率差-f2偏離與基態(tài)能級(jí)GLl和基態(tài)能級(jí)GL2的能量差Λ E12相當(dāng)?shù)念l率時(shí)的光吸收特性急劇變化，從而能夠制作高精度的振蕩器。
[0066]3.光學(xué)模塊的特征
[0067]本實(shí)施方式的光學(xué)模塊100例如具有以下的特征。
[0068]在光學(xué)模塊100中，包括:面發(fā)光激光器10,其射出偏振光線；偏振兀件20,其被照射從面發(fā)光激光器10射出的光,并且被設(shè)置為偏振透光軸20t相對(duì)于偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)45度；以及λ/4板30，其被照射透過偏振元件20的光，并且被設(shè)置為快軸30f相對(duì)于偏振透光軸20t旋轉(zhuǎn)45度。由此，即使面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，也能夠通過偏振元件20使要入射至λ /4板30的偏振光線的偏振方向?yàn)楹愣ǖ姆较颉Ｒ虼?，能夠使照射氣?0的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向恒定。以下，對(duì)其效果進(jìn)行說明。
[0069]圖6以及圖7是用于說明參考例的光學(xué)模塊的結(jié)構(gòu)的圖。在參考例所涉及的光學(xué)模塊中，不配置偏振元件20，將從面發(fā)光激光器10射出的光直接入射至λ/4板30。圖6圖不有從面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向?yàn)閅方向的情況，圖7圖不有從面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向?yàn)閄方向的情況。此外,在圖6以及圖7中，作為與面發(fā)光激光器10的光軸一致的軸，圖示有Z軸。另外，在圖6以及圖7中，作為與Z軸正交并且相互正交的軸，圖示有X軸以及Y軸。
[0070]如圖6所不,在從面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向?yàn)閅方向的情況下，透過λ/4板30的光為圓偏振光線的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚挠覉A偏振光。另外，如圖7所示，在從面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向?yàn)閄方向的情況下，透過λ /4板30的光為圓偏振光線的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樽笮淖髨A偏振光線。
[0071]這樣，在參考例的光學(xué)模塊中，若面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，則入射至氣室40的圓偏振光線的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化。若照射氣室40的圓偏振光線的旋轉(zhuǎn)方向變化(從右旋變化到左旋，或者從左旋變化到右旋)，則例如存在如下情況，即由于堿金屬原子的布居伴隨該圓偏振光旋轉(zhuǎn)方向的變化而變化，EIT信號(hào)的S/N比瞬間變化，使原子振蕩器的頻率穩(wěn)定性降低。
[0072]相對(duì)于此，根據(jù)光學(xué)模塊100,即使面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，也能夠使照射氣室40的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向恒定。因此，根據(jù)光學(xué)模塊100，不會(huì)產(chǎn)生上述問題，所以能夠提高原子振蕩器I的頻率穩(wěn)定性。
[0073]并且,在光學(xué)模塊100中，偏振兀件20的偏振透光軸20t被設(shè)置為相對(duì)于面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)45度,所以即使面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，也能夠使入射至λ /4板30的偏振光線的光量恒定。由此，能夠使透過λ /4板30照射氣室40的光(圓偏振光)的光量恒定。
[0074]例如,若照射氣室40的光的光量發(fā)生變化,則存在由于交流斯塔克效應(yīng),而堿金屬原子吸收的光的波長(zhǎng)(頻率)變化，進(jìn)而使原子振蕩器的頻率穩(wěn)定性降低的情況。
[0075]在光學(xué)模塊100中，即使面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，也能夠使照射氣室40的光的光量恒定，所以不會(huì)產(chǎn)生上述的問題，能夠提高原子振蕩器I的頻率穩(wěn)定性。
[0076]這樣,根據(jù)光學(xué)模塊100,即使面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，也能夠使照射氣室40的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向及其光量恒定，能夠提高原子振蕩器I的頻率穩(wěn)定性。
[0077]并且，在光學(xué)模塊100中，通過使從面發(fā)光激光器10射出的偏振光線通過偏振透光軸20t相對(duì)于該偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)45度的偏振兀件20,再入射至λ /4板30,即使面發(fā)光激光器10射出的偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)