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本发明公开了一种基于矢量光调制的原子磁强计空间磁场成像装置及方法,该方法使用空间光调制器将通过碱金属气室的抽运激光调制成空间圆锥螺旋线矢量光,并用光束质量分析仪测量抽运激光的光强通过气室前后在平面投影上的衰减信息,利用圆偏振态光强衰减公式,拟合出原子自旋极化率,不断改变圆锥螺旋线的参数,使矢量光扫过气室内所有三维像素点,得到极化率在空间内的分布,进一步利用布洛赫方程的稳态解解算出外部磁场值,得到磁场在三维空间上微米像素量级的成像结果,本发明理论依据充分合理,实验操作简单,可以实现极高空间分辨率的磁场测量,未来有望服务于生物医疗,基础理论研究等多个领域。