一种高精度相干布居囚禁CPT铷原子磁力仪

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	一种高精度相干布居囚禁CPT铷原子磁力仪
其他题名	一种高精度相干布居囚禁CPT铷原子磁力仪
	方维; 金怀洲; 金尚忠; 赵春柳; 石岩; 徐睿; 陈义; 赵天琦; 周亚东
	2019-05-24
专利权人	中国计量大学
公开日期	2019-05-24
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	本发明公开了一种高精度相干布居囚禁CPT铷原子磁力仪，包括VCSEL激光器、准直透镜、电光调制器、λ/2波片、偏振分光棱镜、反射镜、λ/4波片、ITO加热器、原子气室、光电探测器，反馈模块、温控模块、数据采集模块、上位机、电路控制模块以及3.417GHz微波源。激光经调制后产生的光强相等的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光经过原子气室后产生两个CPT信号，对其进行差分处理得到拉莫尔进动频率，然后根据拉莫尔进动频率与磁场强度之间的关系，实现对磁场的准确测量。本发明加入一种反馈系统和一种新型原子气室，具有高精度、高灵敏度、低功耗、体积小等优点，在生物医学、地球物理、军事探测等方面都有重要应用价值。
其他摘要	本发明公开了一种高精度相干布居囚禁CPT铷原子磁力仪，包括VCSEL激光器、准直透镜、电光调制器、λ/2波片、偏振分光棱镜、反射镜、λ/4波片、ITO加热器、原子气室、光电探测器，反馈模块、温控模块、数据采集模块、上位机、电路控制模块以及3.417GHz微波源。激光经调制后产生的光强相等的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光经过原子气室后产生两个CPT信号，对其进行差分处理得到拉莫尔进动频率，然后根据拉莫尔进动频率与磁场强度之间的关系，实现对磁场的准确测量。本发明加入一种反馈系统和一种新型原子气室，具有高精度、高灵敏度、低功耗、体积小等优点，在生物医学、地球物理、军事探测等方面都有重要应用价值。
主权项	一种高精度相干布居囚禁CPT铷原子磁力仪，其特征在于所述的磁力仪包括VCSEL激光器(1)、准直透镜(2)、电光调制器(3)、λ/2波片(4)、偏振分光棱镜(5)、反射镜(6)、λ/4波片(7)、ITO加热器(8)、原子气室(9)、光电探测器(10)，反馈模块(11)、温控模块(12)、数据采集模块(13)、上位机(14)、电路控制模块(15)以及3.417GHz微波源(16)。上位机(14)通过控制温控模块(12)以及ITO加热器(8)使得VCSEL激光器(1)、原子气室(9)和光电探测器(10)保持在适合的温度下工作，上位机(14)通过电路控制模块(15)使VCSEL激光器(1)产生单一频率vL激光，并且电路控制模块(15)和3.417GHz微波源(16)通过调制电流方式对VCSEL激光器(1)进行微波调制，使VCSEL激光器(1)产生能耦合基态两个超精细能级的不同磁能级的双色光场，经过准直透镜(2)、电光调制器(3)、λ/2波片(4)和偏振分光棱镜(5)后分成两束光强相等且偏振正交的线偏振光，其中一束激光经过反射镜(6)反射后与另外一束激光平行，两束线偏振激光经过λ/4波片(7)后变成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，原子气室(9)置于磁场强度为B的待测磁场中，两束光关于原子气室(9)中心轴对称,经过原子气室(9)分别被光电探测器(10-2)和光电探测器(10-3)所探测，光电探测器(10-1)置于原子气室(9)透明侧面用于探测原子气室(9)荧光强度，VCSEL激光器被微波调制时，反馈模块(11)实时通过电光调制器(3)调制出射激光光强使得光电探测器(10-1)探测到的原子气室(9)荧光强度为恒定值，数据采集模块(13)采集光电探测器(10-2)和光电探测器(10-3)的光强数据，将其传送至上位机(14)，上位机(14)对数据进行差分得到拉莫尔进动频率,根据拉莫尔进动频率与磁场强度的关系，求出待测磁场强度为B。
申请日期	2019-03-21
专利号	CN109799468A
专利状态	申请中
申请号	CN201910215984
公开（公告）号	CN109799468A
IPC 分类号	G01R33/032
专利代理人	-
代理机构	-
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/55255
专题	半导体激光器专利数据库
作者单位	中国计量大学
推荐引用方式 GB/T 7714	方维,金怀洲,金尚忠,等. 一种高精度相干布居囚禁CPT铷原子磁力仪. CN109799468A[P]. 2019-05-24.

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CN109799468A.PDF（643KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文