[发明专利]用于超冷原子惯性传感器的原子芯片及相关联的传感器

权利要求书

1.一种用于超冷原子传感器的原子芯片(Ach)，所述芯片包括垂直于Z轴的XY平面，所述原子芯片包括：

-第一共面波导(CPWX1)和第二共面波导(CPWX2)，适用于以各自的角频率ω_a和ω_b传播微波，所述波导对称地放置在X轴的任一侧并且被称为X向导向器，

-第一共面波导(CPWY'1)和第二共面波导(CPWY'2)，适用于以各自的角频率ω'_a和ω'_b传播微波，所述波导对称地放置在轴的任一侧并且被称为Y'向导向器，所述轴在XY平面中的投影沿着不同于X轴并且包含在XY平面中的轴Y'，

X向导向器与Y'向导向器电绝缘，所述导向器的交叉点形成中心O的平行四边形，所述中心O定义参考系XYZ的原点，

-至少第一导线(W1)和第二导线(W2)，其各自在XY平面中的投影正割于O并且在它们之间形成大于或等于20°的角度，所述导线适合直流电流通过。

2.根据前述权利要求所述的原子芯片，其中，所述X向导向器、所述Y向导向器、所述第一导线和所述第二导线分别放置在不同的层上，每一层与相邻层电绝缘，所述层形成放置在衬底(Sub)上的堆叠(Emp)。

3.根据前述权利要求中的一项所述的原子芯片，其中，所述第一导线(W1)在XY平面中的投影沿X轴定向，并且所述第二导线(W2)在XY平面中的投影沿Y'轴定向。

4.根据前述权利要求中的一项所述的原子芯片，其中，所述Y'轴与所述Y轴重合。

5.根据权利要求1和2中的一项所述的原子芯片，其中，所述Y'轴与所述Y轴重合，并且其中，所述第一导线和所述第二导线在XY平面中的相应投影相互垂直并分别与X轴和Y轴呈45°定向。

6.根据前述权利要求中的一项所述的原子芯片，还包括：平行于所述第一导线放置的多条导线，形成第一多条导线(W1P)，以及平行于所述第二导线放置的多条导线，形成第二多条导线(W2P)，所述第一多条导线中的导线和所述第二多条导线中的导线在XY平面中的投影限定XY平面上的交叉点，

所述第一多条导线和所述第二多条导线被布置成使得至少一组交叉点位于所述平行四边形内。

7.根据前述权利要求所述的原子芯片，其中，所述第一多条导线和所述第二多条导线被配置为使得所述一组交叉点的子集位于所述X轴上，并且所述一组交叉点的另一个子集位于所述Y'轴上。

8.根据权利要求6和7中的一项所述的原子芯片，其中，所述导线具有宽度(l)，并且其中，两个相邻导线之间的距离(d)被包括在所述宽度的0.5倍和2倍之间。

9.根据权利要求1和2中的一项所述的矩阵阵列原子芯片(AchM)，包括索引为n的第一组第一导线(W1n)和索引为m的第二组第二导线(W2m)，其相互垂直并且分别形成矩阵阵列的行和列，

索引为n的所述第一导线和索引为m的所述第二导线中的每一个分别与索引为n的轴Xn和索引为m的轴Ym重合，沿Xn轴的导向器(CPWX1n，CPWX2n)因此对行n的所有像素是公共的，并且沿Ym轴的导向器(CPWY1m，CPWY2m)因此对列m的所有像素是公共的，所述矩阵阵列的每个像素形成一个基本芯片(Ach(n,m))。

10.根据权利要求1和2中的一项所述的矩阵阵列原子芯片(AchM)，包括索引为n的第一组第一导线(W1n)和索引为m的第二组第二导线(W2m)，其相互垂直并且分别形成矩阵阵列的行和列，

索引为n的所述第一导线和索引为m的所述第二导线中的每一个分别以与索引为k的轴Xk呈45°定向并且与索引为m的轴Y1呈45°定向，沿Xk轴的导向器(CPWX1k、CPWX2k)因此对于所述矩阵阵列的第一对角线的所有像素是公共的，并且沿Y1轴的导向器(CPWY1l、CPWY2l)因此对于第二对角线的所有像素是公共的，所述矩阵阵列的每个像素形成一个基本芯片(Ach(n,m))。