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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023176300
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】原子発振器
(51)【国際特許分類】
H03L 7/26 20060101AFI20231206BHJP
H01S 1/06 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
H03L7/26
H01S1/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022088511
(22)【出願日】2022-05-31
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和元年度、防衛装備庁、安全保障技術研究推進制度、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124811
【弁理士】
【氏名又は名称】馬場 資博
(74)【代理人】
【識別番号】100088959
【弁理士】
【氏名又は名称】境 廣巳
(74)【代理人】
【識別番号】100097157
【弁理士】
【氏名又は名称】桂木 雄二
(74)【代理人】
【識別番号】100187724
【弁理士】
【氏名又は名称】唐鎌 睦
(72)【発明者】
【氏名】藤咲 貴大
(72)【発明者】
【氏名】松本 健太
(72)【発明者】
【氏名】各務 惣太
【テーマコード（参考）】
5J106
【Ｆターム（参考）】
5J106AA01
5J106CC07
5J106EE01
5J106GG02
5J106JJ01
5J106KK05
5J106LL10
(57)【要約】
【課題】原子発振器においてライトシフトの発生を抑制することが困難であること。
【解決手段】本発明の原子発振器１００は、２つの励起光を生成する光発生器１０１と、２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセル１０２と、アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部１０３と、検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいてアルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部１０４と、を備える。
【選択図】図１２
【解決手段】本発明の原子発振器１００は、２つの励起光を生成する光発生器１０１と、２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセル１０２と、アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部１０３と、検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいてアルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部１０４と、を備える。
【選択図】図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部と、
を備えた原子発振器。
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部と、
を備えた原子発振器。
【請求項2】
請求項１に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比を変化させて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、測定結果に基づいて２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
前記制御部は、２つの励起光の強度比を変化させて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、測定結果に基づいて２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
【請求項3】
請求項２に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比を変化させると共に、励起光の強度の和を変化させて、前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、測定結果に基づいて２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
前記制御部は、２つの励起光の強度比を変化させると共に、励起光の強度の和を変化させて、前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、測定結果に基づいて２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
【請求項4】
請求項３に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比の値を変化させる毎に、励起光の強度の和を変化させて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、励起光の強度の和の変化に対する共鳴周波数の変化に基づいて、２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
前記制御部は、２つの励起光の強度比の値を変化させる毎に、励起光の強度の和を変化させて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、励起光の強度の和の変化に対する共鳴周波数の変化に基づいて、２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
【請求項5】
請求項４に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、励起光の強度の和の変化に対する共鳴周波数の変化が０に近づくよう、２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
前記制御部は、励起光の強度の和の変化に対する共鳴周波数の変化が０に近づくよう、２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
【請求項6】
請求項４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、１つの励起光に対して所定の周波数変調パワーによって周波数変調を行うことで２つの周波数成分からなる励起光を生成し、
前記制御部は、前記周波数変調パワーを変化させることで２つの励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
前記光発生器は、１つの励起光に対して所定の周波数変調パワーによって周波数変調を行うことで２つの周波数成分からなる励起光を生成し、
前記制御部は、前記周波数変調パワーを変化させることで２つの励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
【請求項7】
請求項４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、駆動電流に対して所定の周波数変調パワーによって周波数変調を行うことで２つの周波数からなる励起光を生成し、
前記制御部は、前記周波数変調パワーを変化させることで２つの励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
前記光発生器は、駆動電流に対して所定の周波数変調パワーによって周波数変調を行うことで２つの周波数からなる励起光を生成し、
前記制御部は、前記周波数変調パワーを変化させることで２つの励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
【請求項8】
請求項４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、それぞれ異なる周波数成分の励起光を生成する２つの光源を有し、
前記制御部は、２つの前記光源からそれぞれ生成される励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
前記光発生器は、それぞれ異なる周波数成分の励起光を生成する２つの光源を有し、
前記制御部は、２つの前記光源からそれぞれ生成される励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
【請求項9】
請求項６乃至８のいずれかに記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、２つの励起光のうち１つの励起光の周波数を、共鳴周波数近辺に設定する、
原子発振器。
前記光発生器は、２つの励起光のうち１つの励起光の周波数を、共鳴周波数近辺に設定する、
原子発振器。
【請求項10】
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器の制御方法であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
制御方法。
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器の制御方法であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、原子発振器、制御方法、制御装置、プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
原子発振器は、原子の固有周波数を基準にして正確な時間を測定する装置である。小型の原子時計では、アルカリ金属原子ガスに２つの周波数の励起光を照射した際に生じる量子干渉効果であるＣＰＴ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｐｐｉｎｇ）を原子発振器の発振原理として利用して、原子の固有周波数を測定することが行われている。ＣＰＴでは、２つの励起光の周波数の差がアルカリ金属の基底準位間の遷移周波数に一致したときに、励起光の吸収が起こらずに透過光量が増加する。ＣＰＴを動作原理とする原子発振器では、励起光の周波数の差を掃引し、透過光量が最大となる周波数の差を原子の固有周波数としている。この原子の固有周波数を長期間にわたって安定して取得できるかどうか（長期安定度）が、原子発振器の性能指標の一つとなる。
【0003】
ＣＰＴを利用した原子の固有周波数測定において、上述した長期安定度を低下させる主要因はライトシフトの経時変化である。ライトシフトとは、励起光と原子の相互作用によって原子の固有周波数がシフトする現象である。例えば、ライトシフトは、励起光の強度の経時変化によって発生することが知られている。
【0004】
上述したライトシフトの問題に対して、特許文献１では、全励起光の強度変化を補正することでライトシフトを抑制することが記載されている。具体的に、特許文献１では、２種類の光源を用いることで全励起光強度を一定の値に補正し、これによりライトシフトの発生を抑制することをしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１６－７２３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、全励起光の強度を完全に一定に保つことは困難であり、依然としてライトシフトの発生を抑制することが困難である。
【0007】
このため、本開示の目的は、上述した課題である、ライトシフトの発生を抑制することが困難である、ことを解決することができる原子発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一形態である原子発振器は、
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部と、
を備えた、
という構成をとる。
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部と、
を備えた、
という構成をとる。
【0009】
また、本開示の一形態である制御方法は、
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器の制御方法であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
という構成をとる。
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器の制御方法であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
という構成をとる。
【0010】
また、本開示の一形態である制御装置は、
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器を制御する制御装置であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガス共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
という構成をとる。
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器を制御する制御装置であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガス共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
という構成をとる。
【0011】
また、本開示の一形態であるプログラムは、
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器を制御する制御装置に、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
処理を実行させる、
という構成をとる。
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器を制御する制御装置に、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
処理を実行させる、
という構成をとる。
【発明の効果】
【0012】
本開示は、以上のように構成されることにより、ライトシフトの発生を抑制することができる原子発振器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の第１の実施形態における原子発振器の構成を示すブロック図である。
【図8】本開示の第２の実施形態における原子発振器の構成を示すブロック図である。
【図10】本開示の第３の実施形態における原子発振器の構成を示すブロック図である。
【図12】本開示の実施形態４における原子発振器の構成を示すブロック図である。
【図13】本開示の実施形態４における原子発振器の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
＜実施形態１＞
本開示の第１の実施形態を、図１乃至図７を参照して説明する。図１乃至図６は、本実施形態における原子発振器の構成を説明するための図であり、図７は、原子発振器の動作を説明するための図である。
本開示の第１の実施形態を、図１乃至図７を参照して説明する。図１乃至図６は、本実施形態における原子発振器の構成を説明するための図であり、図７は、原子発振器の動作を説明するための図である。
【0015】
［構成］
図１に示すように、本実施形態における原子発振器は、主に、光発生器１と、セシウム金属原子ガスセル２と、光検出器３と、制御器４と、分光器５と、を備える。そして、光発生器１は、レーザー１１と、光周波数変調器１２と、光減衰器１３と、を備える。また、制御器４は、レーザー制御部４１と、シグナルジェネレータ制御部４２と、光減衰器制御部４３と、計算部４４と、を備える。なお、制御器４は、演算装置及び記憶装置を備えた情報処理装置（制御装置）で構成されており、制御器４が備える各部４１～４４は、演算装置にプログラムが実行されることで実現される。
図１に示すように、本実施形態における原子発振器は、主に、光発生器１と、セシウム金属原子ガスセル２と、光検出器３と、制御器４と、分光器５と、を備える。そして、光発生器１は、レーザー１１と、光周波数変調器１２と、光減衰器１３と、を備える。また、制御器４は、レーザー制御部４１と、シグナルジェネレータ制御部４２と、光減衰器制御部４３と、計算部４４と、を備える。なお、制御器４は、演算装置及び記憶装置を備えた情報処理装置（制御装置）で構成されており、制御器４が備える各部４１～４４は、演算装置にプログラムが実行されることで実現される。
【0016】
光発生器１は、単一波長の励起光を生成する共に、当該単一波長の励起光から周波数変調を行うことで２つの励起光を生成して、セシウム金属原子ガスセル２に照射するものである。具体的に、まず、光発生器１のレーザー１１が、制御器４のレーザー制御部４１にて指定された設定値を元に、例えば８９４．５８１２ｎｍの単一波長の励起光（第一励起光）を生成する。この単一波長の励起光は光周波数変調器１２に送られる。
【0017】
光周波数変調器１２は、単一波長の励起光を周波数変調することで、セシウム金属原子ガスセルに照射される２つの励起光（第二励起光）を生成する。具体的に、制御器４のシグナルジェネレータ制御部４２が、装備されたシグナルジェネレータ４２ａの設定値である周波数変調パワーと変調周波数との設定を行う。そして、シグナルジェネレータ４２ａが、設定された周波数変調パワーと変調周波数ｆｍｏｄとで光周波数変調器１２を制御することで、図２に示すような主バンド（ｆ０）及びサイドバンド（ｆ０±ｆｍｏｄ，ｆ０±２ｆｍｏｄ，ｆ０±３ｆｍｏｄ，・・・）からなる複数の周波数成分を含む励起光を生成し、特に、本実施形態では、０次光と－１次光という２つの周波数成分を主な共鳴生成の光源とする励起光を生成する。但し、光周波数変調器１２で生成して、主な共鳴生成の光源として使用する２つの励起光は、０次光と－１次光であることに限定されず、０次光と＋１次光であってもよく、また、他のバンドの励起光を使用してもよい。
【0018】
本実施形態では、シグナルジェネレータ制御部４２は、周波数変調パワーと変調周波数とを複数の値に変化させて設定することで、変化させた設定値毎における励起光を生成する。つまり、原子発振器は、周波数変調パワーと変調周波数との設定値を変化させる毎に、生成した２つの励起光を、セシウム金属原子ガスセル２に照射することとなる。例えば、変調周波数については、セシウム原子の基底準位間の遷移周波数に相当する９．１９ＧＨｚ付近で１０００個の値に変化させて掃引するよう設定する。また、周波数変調パワーについては、図３に示すように、当該周波数変調パワーの値を変調指数ｍに変換した場合に、当該変調指数ｍを０．８８～２．５の範囲で１０個の値をとるように変化させて設定する。
【0019】
ここで、図４に、周波数変調パワーの値を変換した変調指数ｍと、励起光の強度と、の関係を示す。この図に示すように、変調指数ｍを変化させると、２つの励起光の強度が変化する。特に、変調指数ｍの値を増加、つまり、周波数変調パワーの値を増加させると、メインバンドである０次光の強度は低下し、サイドバンドである－１次光などの強度は増加することとなる。このため、変調指数つまり周波数変調パワーの値を変化させることで、０次光と－１次光とによる２つの励起光の強度比を変化させることができる。このように、シグナルジェネレータ制御部４２は、変調指数を０．８８～２．５の範囲で１０個の値をとるように変化させることで、２つの励起光の強度比が１０個の値をとるよう設定する。そして、上述したように周波数変調により生成された２つの励起光は、光減衰器１３に送られる。
【0020】
光減衰器１３は、制御器４の光減衰器制御部４３で設定された強度に、照射する励起光の強度を減衰するよう制御する。本実施形態では、光減衰器制御部４３は、主な共鳴生成の光源とする２つの周波数成分を含む全周波数成分の励起光の強度の和を、複数の値に変化せて設定することで、変化させた設定値毎における励起光を生成する。例えば、光減衰器制御部４３は、励起光の強度の和を、２．０～１１．０μＷ／ｍｍ２の範囲で８個に変化せて設定する。そして、強度が設定された励起光は、λ／２板といった偏光板１５によって直線偏光に変換された後に、セシウム金属原子ガスセル２に照射される。併せて、励起光は、分光器５にも入射され、かかる分光器５にて全励起光の強度の和が検出され、制御器４に通知される。なお、偏光板１５は、円偏光に変換する偏光板であってもよい。
【0021】
このように、光発生器１は、制御器４からの指令に応じて、変調指数つまり２つの励起光の強度比と、励起光の強度の和と、を変化させつつ、変調周波数を共鳴周波数付近である９．１９ＧＨｚ付近で変化させて掃引しながら、２つの励起光を生成してセシウム金属原子ガスセル２に照射することとなる。
【0022】
具体的に、光発生器１は、まず、変調指数つまり強度比を第１の値に設定し、かつ、励起光強度を第１の値に設定して、変調周波数を共鳴周波数付近で掃引することで、後述するように、設定した変調指数及び励起光強度に対する共鳴周波数を得る。その後、光発生器１は、変調指数は第１の値のままとし、全周波数成分の励起光の強度の和である全励起光強度の値を例えば合計で８個の値に変更設定する毎に、変調周波数を共鳴周波数付近で掃引することを繰り返して、変調指数の第１の値における、全励起光強度の８個の設定値に対する共鳴周波数を得る。さらに、光発生器１は、変調指数を第２の値に変更設定して、上述同様に全励起光強度を８個の値に変更設定する毎に、変調周波数を共鳴周波数付近で掃引することを繰り返し、変調指数の第２の値における、励起光強度の８個の設定値に対する共鳴周波数を得る。そして、光発生器１は、変調指数を例えば合計で１０個の値に変更設定する毎に、上述同様の照射を繰り返すことで、変調指数の１０個の値それぞれにおける、励起光強度の８個の設定値に対する共鳴周波数を得ることとなる。なお、上述したように得られた共鳴周波数に対する処理については後述する。
【0023】
セシウム金属原子ガスセル２は、セシウム原子、ルビジウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子などのアルカリ金属原子が封入されている。実施形態１ではガスセル内にセシウム原子が封入されている。セシウム金属原子ガスセル２は、磁場印加空間中に設置されており、上述したように光発生器１からの励起光が入射され、その一部は透過される。
【0024】
光検出器３（検出部）は、セシウム金属原子ガスセル２を透過した透過光を検出し、当該透過光の光量である透過光量を測定する。このとき、上述したように、変調指数つまり強度比、全励起光強度、変調周波数、の設定値が変更されながら励起光が照射されるため、変更されたそれぞれの設定値と対応づけて、計測された透過光量は制御器４に渡される。
【0025】
制御器４が備える計算部４４は、上述したように計測された透過光量から、ライトシフトの発生を抑制することができるような変調指数つまり強度比を算出する機能を有する。具体的に、計算部４４は、まず、変調指数の値毎に、全励起光強度の８個の設定値に対する共鳴周波数の値をプロットし、かかるプロットを直線フィッティングする。これにより、変調指数の値毎に、全励起光強度の変化に対する共鳴周波数の傾きを得ることができる。つまり、変調指数と、全励起光強度の変化に対する共鳴周波数の傾きと、の対を、１０対得ることができる。なお、得られた傾きは、各変調指数における、全励起光強度に対する周波数シフトであると言える。そして、計算部４４は、図５に示すように、変調指数に対する傾きである周波数シフトをプロットし、多項式でフィッティングしたグラフを生成する。さらに、計算部４４は、グラフ上において周波数シフトが０となる変調指数を算出して、後に設定する変調指数として決定する。図５の例では、変調指数を１．５６±０．０３と算出している。なお、計算部４４は、必ずしも上述した方法で変調指数を算出することに限定されない。例えば、計算部４４は、変調指数に対する傾きである周波数シフトをプロットした図に基づいて、周波数シフトの値が０に近づくよう変調指数の値を算出して決定してもよい。
【0026】
ここで、図６に、変調指数つまり２つの励起光の強度比の値を変化させる毎に、全励起光強度を変化させて周波数シフトを計測したときのグラフを示す。この図における各直線のグラフは、それぞれ変調指数毎つまり強度比毎における全励起光強度に対する周波数シフトの関係を表している。すると、このグラフから、全励起光強度が変化した場合であっても、周波数シフトが生じない変調指数つまり強度比が存在することがわかる。例えば、図６の例では、強度比１．３の場合に、全励起光強度が変化しても周波数シフトが生じないことがわかる。このため、計算部４４は、上述したように、図５のグラフにおいて周波数シフトが０となる変調指数を算出している。
【0027】
計算部４４は、上述したように算出して決定した変調指数をシグナルジェネレータ制御部４２に通知する。シグナルジェネレータ制御部４２は、決定された変調指数に対応する周波数変調パワーの値を、シグナルジェネレータ４２ａの設定値とする。これにより、シグナルジェネレータ４２ａが、設定された周波数変調パワーで光周波数変調器１２を制御することで、周波数シフトの発生を抑制した励起光を生成することができる。
【0028】
［動作］
次に、上述した原子発振器の動作、特に、周波数シフトの発生を抑制できるような変調指数を算出するときの動作を、図７のフローチャートを参照して説明する。
次に、上述した原子発振器の動作、特に、周波数シフトの発生を抑制できるような変調指数を算出するときの動作を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【0029】
まず、制御器４が、以下のように各制御部４１，４２，４３にて光発生器１の設定値を設定して、励起光を生成する（ステップＳ１）。具体的に、レーザー１１は、例えば８９４．５８１２ｎｍの単一波長の励起光を生成する。そして、光周波数変調器１２は、単一波長の励起光を周波数変調することで、セシウム金属原子ガスセルに照射される２つの励起光を生成する。このとき、光周波数変調器１２は、周波数変調パワーに対応する変調指数を、例えば０．８８～２．５の範囲で１０個の値をとるように変化させる。また、光周波数変調器１２は、変調周波数を、例えばセシウム原子の基底準位間の遷移周波数に相当する９．１９ＧＨｚ付近で１０００個の値に変化させる。さらに、光減衰器制御部４３は、全励起光強度を、例えば２．０～１１．０μＷ／ｍｍ２の範囲で８個の値に変化させる。このようにして、制御器４は、変調指数及び励起光強度の値毎に、変調周波数を遷移周波数付近で掃引するよう変化させる。
【0030】
そして、光発生器１は、変調指数つまり２つの励起光の強度比と、全励起光強度と、を変化させつつ、変調周波数を共鳴周波数付近である９．１９ＧＨｚ付近で変化させて掃引しながら、２つの励起光を生成してセシウム金属原子ガスセル２に照射し、光検出器３にて、セシウム金属原子ガスセル２を透過した透過光を検出する（ステップＳ２）。これにより、変調指数、全励起光強度、変調周波数、の変更されたそれぞれの設定値と対応づけて、計測された透過光量が制御器４に渡される。
【0031】
続いて、制御器４は、計測された透過光量から、設定した変調指数及び全励起光強度に対する共鳴周波数を算出し、かかる共鳴周波数と、設定された変調周波数及び全励起光強度の値を関連付けて記憶しておく（ステップＳ３）。このとき、全ての変調指数及び全励起光強度の設定値で透過光量の計測が完了するまで、上記処理を繰り返す（ステップＳ４でＮｏ、ステップＳ７）。
【0032】
制御器４は、全ての変調指数及び全励起光強度の設定値で透過光量の計測が完了すると（ステップＳ４でＹｅｓ）、以下のようにして、ライトシフトの発生を抑制することができるような変調指数つまり強度比を算出して、後の設定値として決定する。まず、制御器４は、変調指数の値毎に、全励起光強度の８個の設定値に対する共鳴周波数の値をプロットし、かかるプロットを直線フィッティングする。そして、制御器４は、フィッティングした直線から、全励起光強度の変化に対する共鳴周波数の傾きを得る（ステップＳ５）。これにより、制御器４は、変調指数と、全励起光強度の変化に対する共鳴周波数の傾きと、の対を、１０対得る。続いて、制御器４は、図５に示すように、変調指数に対する傾きである周波数シフトをプロットし、多項式でフィッティングしたグラフを生成し、かかるグラフ上において周波数シフトが０となる変調指数を算出する（ステップＳ６）。図５の例では、変調指数を１．５６±０．０３と算出して、後の設定値として決定することができる。
【0033】
その後、制御器４は、上述したように算出して決定した変調指数に対応する周波数変調パワーを、シグナルジェネレータ４２ａの設定値とすることで、周波数シフトの発生を抑制した励起光を生成することができる。
【0034】
【0035】
［構成］
本実施形態における原子発振器は、上述した実施形態１における原子発振器とほぼ同様の構成を有しているが、２つの励起光を生成する構成が異なる。以下、本実施形態で異なる構成については主に説明する。
本実施形態における原子発振器は、上述した実施形態１における原子発振器とほぼ同様の構成を有しているが、２つの励起光を生成する構成が異なる。以下、本実施形態で異なる構成については主に説明する。
【0036】
図８に示すように、原子発振器は、光発生器１のレーザー１１に駆動電流を入力する電流変調器４５ａを備えている。電流変調器４５ａは、駆動電流の周波数変調パワーと変調周波数の設定が可能である。そして、原子発振器の制御器４は、電流変調器４５ａの設定値を設定する電流変調器制御部４５を備えている。このとき、電流変調器制御部４５は、レーザー１１の駆動電流の周波数変調パワーの設定値を変化させることで、上述同様に、レーザー１１からは図２に示すような主バンド（ｆ０）及びサイドバンド（ｆ０±ｆｍｏｄ，ｆ０±２ｆｍｏｄ，ｆ０±３ｆｍｏｄ，・・・）からなる複数の周波数成分を含む励起光を生成し、特に、本実施形態では、０次光と－１次光という２つの周波数成分を主な共鳴生成の光源とする励起光を生成する。ここで、上述同様に、周波数変調パワーは変調指数に変換可能であり、変調指数を変化させると励起光の強度が変化するため、電流変調器制御部４５は、レーザー１１の駆動電流の周波数変調パワーの設定値を変化させることで、生成する２つの励起光の強度比を変化させることができる。このように、電流変調器制御部４５は、変調指数を０．８８～２．５の範囲で１０個の値をとるように変化させることで、２つの励起光の強度比が１０個の値をとるよう設定される。そして、上述したように周波数変調により生成された２つの励起光は、光減衰器１３に送られる。
【0037】
［動作］
次に、上述した原子発振器の動作、特に、周波数シフトの発生を抑制できるような変調指数を算出するときの動作を、図９のフローチャートを参照して説明する。
次に、上述した原子発振器の動作、特に、周波数シフトの発生を抑制できるような変調指数を算出するときの動作を、図９のフローチャートを参照して説明する。
【0038】
まず、制御器４が、以下のように各制御部４１，４５，４３にて光発生器１の設定値を設定して、励起光を生成する（ステップＳ１’）。具体的に、まず、レーザー制御部４１にて、駆動電流に変調を加えない場合に例えば８９４．５８１２ｎｍの単一波長の励起光をレーザー１１が生成するよう設定する。そして、電流変調器制御部４５にて、レーザー１１の駆動電流の周波数変調パワーを設定して励起光を周波数変調することで、セシウム金属原子ガスセルに照射される２つの励起光を生成する。このとき、電流変調器制御部４５は、周波数変調パワーの値に対応する変調指数の値を、例えば０．８８～２．５の範囲で１０個の値をとるように変化させる。また、電流変調器制御部４５は、変調周波数を、例えばセシウム原子の基底準位間の遷移周波数に相当する９．１９ＧＨｚ付近で１０００個の値に変化させる。さらに、光減衰器制御部４３は、全周波数成分の励起光の強度の和である全励起光強度を、例えば２．０～１１．０μＷ／ｍｍ２の範囲で８個に変化させる。このように、制御器４は、変調指数及び全励起光強度の値毎に、変調周波数を遷移周波数付近で掃引するよう変化させる。
【0039】
そして、光発生器１は、上述したように変調指数つまり２つの励起光の強度比と、全励起光強度と、を変化させつつ、変調周波数を共鳴周波数付近である９．１９ＧＨｚ付近で変化させて掃引しながら、２つの励起光を生成してセシウム金属原子ガスセル２に照射し、光検出器３にてセシウム金属原子ガスセル２を透過した透過光を検出する（ステップＳ２）。これにより、変調指数、全励起光強度、変調周波数、の変更されたそれぞれの設定値と対応づけて、計測された透過光量が制御器４に渡される。
【0040】
続いて、制御器４は、計測された透過光量から、設定した変調指数及び全励起光強度に対する共鳴周波数を算出し、かかる共鳴周波数と、設定された変調周波数及び全励起光強度の値を関連付けて記憶しておく（ステップＳ３）。このとき、全ての変調指数及び全励起光強度の設定値で透過光量の計測が完了するまで、上記処理を繰り返す（ステップＳ４でＮｏ、ステップＳ７）。
【0041】
制御器４は、全ての変調指数及び全励起光強度の設定値で透過光量の計測が完了すると（ステップＳ４でＹｅｓ）、以下のようにして、ライトシフトの発生を抑制することができるような変調指数つまり強度比を算出する。まず、制御器４は、変調指数の値毎に、全励起光強度の８個の設定値に対する共鳴周波数の値をプロットし、かかるプロットを直線フィッティングする。そして、制御器４は、フィッティングした直線から、全励起光強度の変化に対する共鳴周波数の傾きを得る（ステップＳ５）。これにより、制御器４は、変調指数と、全励起光強度の変化に対する共鳴周波数の傾きと、の対を、１０対得る。続いて、制御器４は、図５に示すように、変調指数に対する傾きである周波数シフトをプロットし、多項式でフィッティングしたグラフを生成し、かかるグラフ上において周波数シフトが０となる変調指数を算出する（ステップＳ６）。
【0042】
制御器４の電流変調器制御部４５は、上述したように算出した変調指数に対応する周波数変調パワーを、電流変調器４５ａの設定値とすることで、周波数シフトの発生を抑制した励起光を生成することができる。
【0043】
＜実施形態３＞
次に、本開示の第３の実施形態を、図１０乃至図１１を参照して説明する。図１０は、実施形態３における原子発振器の構成を示すブロック図であり、図１１は、原子発振器の動作を示すフローチャートである。
次に、本開示の第３の実施形態を、図１０乃至図１１を参照して説明する。図１０は、実施形態３における原子発振器の構成を示すブロック図であり、図１１は、原子発振器の動作を示すフローチャートである。
【0044】
［構成］
本実施形態における原子発振器は、上述した実施形態１における原子発振器とほぼ同様の構成を有しているが、２つの励起光を生成する構成が異なる。以下、本実施形態で異なる構成については主に説明する。
本実施形態における原子発振器は、上述した実施形態１における原子発振器とほぼ同様の構成を有しているが、２つの励起光を生成する構成が異なる。以下、本実施形態で異なる構成については主に説明する。
【0045】
図１０に示すように、原子発振器は、それぞれ異なる周波数成分の励起光を生成する２つの光源となる第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂを備えている。そして、第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂにそれぞれ対応して、第１光減衰器１３ａ及び第２光減衰器１３ｂ、第１分光器５ａ及び第２分光器５ｂ、を備えている。また、第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂそれぞれから発生される励起光を混合するミキサ１４を備えている。さらに、制御器４は、第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂにそれぞれ対応して、第１レーザー制御部４１ａ及び第２レーザー制御部４１ｂを備えており、第１光減衰器１３ａ及び第２光減衰器１３ｂにそれぞれ対応して、第１光減衰器制御部４３ａ及び第２光減衰器制御部４３ｂを備えている。
【0046】
そして、第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂは、それぞれ第１レーザー制御部４１ａ及び第２レーザー制御部４１ｂにより、例えば８９４．５８１２ｎｍの単一波長の励起光を生成する。このとき、第１レーザー制御部４１ａ及び第２レーザー制御部４１ｂは、第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂそれぞれからの励起光の周波数差を、セシウム原子の基底準位間の遷移周波数に相当する９．１９ＧＨｚ付近で１０００個の値に変化させて設定する。例えば、第１レーザー制御部４１ａ及び第２レーザー制御部４１ｂは、第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂのいずれか一方からの励起光の周波数を、セシウム原子の基底準位間の遷移周波数に相当する９．１９ＧＨｚ近辺に設定し、他方の励起光の周波数を、一方との周波数差がセシウム原子の基底準位間の遷移周波数に相当する９．１９ＧＨｚ付近の値となるよう変化させて設定する。
【0047】
また、第１光減衰器制御部４３ａ及び第２光減衰器制御部４３ｂは、第１分光器５ａ及び第２分光器５ｂの計測値を参照しながら、第１光減衰器１３ａ及び第２光減衰器１３ｂにて第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂそれぞれからの励起光の強度比を変化させて設定する。例えば、強度比が０．５～３．０の範囲で１０個の値をとるように設定される。さらに、第１光減衰器制御部４３ａ及び第２光減衰器制御部４３ｂは、第１光減衰器１３ａ及び第２光減衰器１３ｂにて第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂそれぞれからの励起光の強度の和を、複数の値に変化せて設定することで、変化させた設定値毎における励起光を生成する。例えば、２つの励起光の強度の和である全励起光強度を２．０～１１．０μＷ／ｍｍ２の範囲で８個に変化せて設定する。
【0048】
［動作］
次に、上述した原子発振器の動作、特に、周波数シフトの発生を抑制できるような変調指数を算出するときの動作を、図１１のフローチャートを参照して説明する。
次に、上述した原子発振器の動作、特に、周波数シフトの発生を抑制できるような変調指数を算出するときの動作を、図１１のフローチャートを参照して説明する。
【0049】
まず、制御器４が、以下のように各制御部４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂにて光発生器１の設定値を設定して、励起光を生成する（ステップＳ１”）。具体的に、まず、第１分光器５ａの計測値を参照しながら、第１レーザー制御部４１ａにて、第１レーザー１１ａが例えば８９４．５８１２ｎｍの単一波長の励起光を生成するよう設定する。そして、第２レーザー制御部４１ｂにて、第１レーザー１１ａと第２レーザー１１ｂとの励起光の周波数差が９．１９ＧＨｚ付近で１０００個の値に変化される励起光を第２レーザー１１ｂが生成するよう設定する。また、第１光減衰器制御部４３ａ及び第２光減衰器制御部４３ｂにて、第１分光器５ａ及び第２分光器５ｂの計測値を参照しながら、第１光減衰器１３ａ及び第２光減衰器１３ｂにて第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂそれぞれからの励起光の強度比が、例えば０．５～３．０の範囲で１０個の値をとるように設定する。さらに、第１光減衰器制御部４３ａ及び第２光減衰器制御部４３ｂは、第１光減衰器１３ａ及び第２光減衰器１３ｂにて第１レーザー１１ａ及び第２レーザー１１ｂそれぞれからの励起光の強度の和である全励起光強度を、２．０～１１．０μＷ／ｍｍ２の範囲で８個に変化させて設定する。
【0050】
そして、光発生器１は、上述したように２つの励起光の強度比と、全励起光強度と、を変化させつつ、周波数差を共鳴周波数付近である９．１９ＧＨｚ付近で変化させて掃引しながら、２つの励起光を生成してセシウム金属原子ガスセル２に照射し、光検出器３にて、セシウム金属原子ガスセル２を透過した透過光を検出する（ステップＳ２）。これにより、強度比、全励起光強度、変調周波数、の変更されたそれぞれの設定値と対応づけて、計測された透過光量が制御器４に渡される。
【0051】
続いて、制御器４は、計測された透過光量から、設定した強度比及び全励起光強度に対する共鳴周波数を算出し、かかる共鳴周波数と、設定された強度比及び全励起光強度の値を関連付けて記憶しておく（ステップＳ３’）。このとき、全ての強度比及び全励起光強度の設定値で透過光量の計測が完了するまで、上記処理を繰り返す（ステップＳ４でＮｏ、ステップＳ７）。
【0052】
制御器４は、全ての強度比及び全励起光強度の設定値で透過光量の計測が完了すると（ステップＳ４でＹｅｓ）、以下のようにして、ライトシフトの発生を抑制することができるような強度比を算出する。まず、制御器４は、強度比の値毎に、全励起光強度の８個の設定値に対する共鳴周波数の値をプロットし、かかるプロットを直線フィッティングする。そして、制御器４は、フィッティングした直線から、全励起光強度の変化に対する共鳴周波数の傾きを得る（ステップＳ５’）。これにより、制御器４は、強度比と、全励起光強度の変化に対する共鳴周波数の傾きと、の対を、１０対得る。続いて、制御器４は、強度比に対する傾きである周波数シフトをプロットし、多項式でフィッティングしたグラフを生成し、かかるグラフ上において周波数シフトが０となる強度比を算出する（ステップＳ６’）。
【0053】
制御器４は、上述したように算出した強度比を、第１光減衰器制御部４３ａ及び第２光減衰器制御部４３ｂにて第１光減衰器１３ａ及び第２光減衰器１３ｂの設定値とすることで、周波数シフトの発生を抑制した励起光を生成することができる。
【0054】
＜実施形態４＞
次に、本開示の第４の実施形態を、図１２乃至図１３を参照して説明する。図１２は、実施形態４における原子発振器の構成を示すブロック図であり、図１３は、原子発振器の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、上述した実施形態で説明した原子発振器及び制御方法の構成の概略を示している。
次に、本開示の第４の実施形態を、図１２乃至図１３を参照して説明する。図１２は、実施形態４における原子発振器の構成を示すブロック図であり、図１３は、原子発振器の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、上述した実施形態で説明した原子発振器及び制御方法の構成の概略を示している。
【0055】
図１２に示すように、本実施形態における原子発振器１００は、２つの励起光を生成する光発生器１０１と、２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセル１０２と、アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部１０３と、検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいてアルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部１０４と、を備えて構成されている。
【0056】
そして、上記構成の制御部１０４（制御装置）は、図１３に示すように、検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し（ステップＳ１０１）、測定した共鳴周波数に基づいてアルカリ金属ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する（ステップＳ１０２）、処理を実行する。なお、上記制御部１０４による処理は、制御部１０４を構成する演算装置がプログラムを実行することで実現される。
【0057】
以上のように、本開示では、計測した２つの励起光の共鳴周波数に基づいて、アルカリ金属ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御することで、ライトシフトの発生を抑制することができる。
【0058】
以上、上記実施形態等を参照して本開示を説明したが、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【0059】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本開示における原子発振器、制御方法、制御装置、プログラムの構成の概略を説明する。但し、本開示は、以下の構成に限定されない。
（付記１）
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部と、
を備えた原子発振器。
（付記２）
付記１に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比を変化させて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、測定結果に基づいて２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
（付記３）
付記２に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比を変化させると共に、励起光の強度の和を変化させて、前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、測定結果に基づいて２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
（付記４）
付記３に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比の値を変化させる毎に、励起光の強度の和を変化させて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、励起光の強度の和の変化に対する共鳴周波数の変化に基づいて、２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
（付記５）
付記４に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、励起光の強度の和の変化に対する共鳴周波数の変化が０に近づくよう、２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
（付記６）
付記４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、１つの励起光に対して所定の周波数変調パワーによって周波数変調を行うことで２つの周波数成分からなる励起光を生成し、
前記制御部は、前記周波数変調パワーを変化させることで２つの励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
（付記７）
付記４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、駆動電流に対して所定の周波数変調パワーによって周波数変調を行うことで２つの周波数からなる励起光を生成し、
前記制御部は、前記周波数変調パワーを変化させることで２つの励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
（付記８）
付記４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、それぞれ異なる周波数成分の励起光を生成する２つの光源を有し、
前記制御部は、２つの前記光源からそれぞれ生成される励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
（付記９）
付記６乃至８のいずれかに記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、２つの励起光のうち１つの励起光の周波数を、共鳴周波数近辺に設定する、
原子発振器。
（付記１０）
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器の制御方法であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
制御方法。
（付記１１）
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器を制御する制御装置であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
制御装置。
（付記１２）
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器を制御する制御装置に、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
処理を実行させるためのプログラム。
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本開示における原子発振器、制御方法、制御装置、プログラムの構成の概略を説明する。但し、本開示は、以下の構成に限定されない。
（付記１）
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する制御部と、
を備えた原子発振器。
（付記２）
付記１に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比を変化させて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、測定結果に基づいて２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
（付記３）
付記２に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比を変化させると共に、励起光の強度の和を変化させて、前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、測定結果に基づいて２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
（付記４）
付記３に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、２つの励起光の強度比の値を変化させる毎に、励起光の強度の和を変化させて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射したときの共鳴周波数を測定し、励起光の強度の和の変化に対する共鳴周波数の変化に基づいて、２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
（付記５）
付記４に記載の原子発振器であって、
前記制御部は、励起光の強度の和の変化に対する共鳴周波数の変化が０に近づくよう、２つの励起光の強度比を決定する、
原子発振器。
（付記６）
付記４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、１つの励起光に対して所定の周波数変調パワーによって周波数変調を行うことで２つの周波数成分からなる励起光を生成し、
前記制御部は、前記周波数変調パワーを変化させることで２つの励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
（付記７）
付記４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、駆動電流に対して所定の周波数変調パワーによって周波数変調を行うことで２つの周波数からなる励起光を生成し、
前記制御部は、前記周波数変調パワーを変化させることで２つの励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
（付記８）
付記４に記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、それぞれ異なる周波数成分の励起光を生成する２つの光源を有し、
前記制御部は、２つの前記光源からそれぞれ生成される励起光の強度比を変化させる、
原子発振器。
（付記９）
付記６乃至８のいずれかに記載の原子発振器であって、
前記光発生器は、２つの励起光のうち１つの励起光の周波数を、共鳴周波数近辺に設定する、
原子発振器。
（付記１０）
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器の制御方法であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
制御方法。
（付記１１）
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器を制御する制御装置であって、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
制御装置。
（付記１２）
２つの励起光を生成する光発生器と、
２つの励起光の周波数差が変化されて照射されるアルカリ金属原子ガスセルと、
前記アルカリ金属原子ガスセルを透過した透過光の光量を検出する検出部と、
を備えた原子発振器を制御する制御装置に、
検出した透過光の光量に基づいてアルカリ金属原子ガスの共鳴周波数を測定し、測定した共鳴周波数に基づいて前記アルカリ金属原子ガスセルに照射される２つの励起光の強度比を制御する、
処理を実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【0060】
１ 光発生器
２ セシウム金属原子ガスセル
３ 光検出器
４ 制御器
５ 分光器
５ａ 第１分光器
５ｂ 第２分光器
１１ レーザー
１１ａ 第１レーザー
１１ｂ 第２レーザー
１２ 光周波数変調器
１３ 光減衰器
１３ａ 第１光減衰器
１３ｂ 第２光減衰器
１４ ミキサ
１５ 偏光板
４１ レーザー制御部
４１ａ 第１レーザー制御部
４１ｂ 第２レーザー制御部
４２ シグナルジェネレータ制御部
４２ａ シグナルジェネレータ
４３ 光減衰器制御部
４３ａ 第１光減衰器制御部
４３ｂ 第２光減衰器制御部
４４ 計算部
４５ 電流変調器制御部
４５ａ 電流変調器
１００ 原子発振器
１０１ 光発生器
１０２ アルカリ金属原子ガスセル
１０３ 検出部
１０４ 制御部
２ セシウム金属原子ガスセル
３ 光検出器
４ 制御器
５ 分光器
５ａ 第１分光器
５ｂ 第２分光器
１１ レーザー
１１ａ 第１レーザー
１１ｂ 第２レーザー
１２ 光周波数変調器
１３ 光減衰器
１３ａ 第１光減衰器
１３ｂ 第２光減衰器
１４ ミキサ
１５ 偏光板
４１ レーザー制御部
４１ａ 第１レーザー制御部
４１ｂ 第２レーザー制御部
４２ シグナルジェネレータ制御部
４２ａ シグナルジェネレータ
４３ 光減衰器制御部
４３ａ 第１光減衰器制御部
４３ｂ 第２光減衰器制御部
４４ 計算部
４５ 電流変調器制御部
４５ａ 電流変調器
１００ 原子発振器
１０１ 光発生器
１０２ アルカリ金属原子ガスセル
１０３ 検出部
１０４ 制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
