预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108287322A(43)申请公布日2018.07.17(21)申请号201810083802.1(22)申请日2018.01.29(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人丁志超袁杰龙兴武李佳佳罗晖(74)专利代理机构长沙七源专利代理事务所(普通合伙)43214代理人周晓艳张文君(51)Int.Cl.G01R33/032(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种无响应盲区的原子磁力仪及其测量外磁场的方法(57)摘要本发明提供一种无响应盲区的原子磁力仪,包括激光器、扩束准直装置、圆偏振光转换装置、声光调制器、亥姆霍兹线圈、原子气室、反射镜组、光电探测器、锁定放大器、信号处理系统以及加热装置。本发明的原子磁力仪结构精简;结合施加激励磁场和对光进行调制两种激励方法,并通过探测传感原子总自旋角动量沿两个方向的分量,实现无响应盲区测量。本发明还公开一种采用上述原子磁力仪进行外磁场测量的方法,测量方法简便,无响应盲区,能够快速准确得到外磁场相关数据,实用性强。CN108287322ACN108287322A权利要求书1/2页1.一种无响应盲区的原子磁力仪,其特征在于:包括激光器(1)、扩束准直装置(2)、圆偏振光转换装置(3)、声光调制器(4)、亥姆霍兹线圈(5)、原子气室(6)、反射镜组(7)、光电探测器(8)、锁定放大器(9)、信号处理系统(10)以及加热装置(11),所述激光器(1)、扩束准直装置(2)、圆偏振光转换装置(3)和所述声光调制器(4)沿光路传播方向依次串联设置,所述亥姆霍兹线圈(5)设置在所述原子气室(6)的外围用于提供激励磁场;所述激光器(1)用于沿x轴方向输出激光束;所述扩束准直装置(2)将所述激光器(1)输出的激光束进行扩束准直处理;所述圆偏振光转换装置(3)用于将扩束准直处理后的激光束转变为圆偏振光;所述声光调制器(4)对圆偏振光进行幅度调制;所述原子气室(6)内充有133Cs原子与缓冲气体;所述反射镜组(7)用于将穿过原子气室(6)后的圆偏振光改变传播方向,使得圆偏振光沿y轴方向射入原子气室(6);所述光电探测器(8)用于检测穿过原子气室(6)的圆偏振光;所述锁定放大器(9)用于解调所述光电探测器(8)输出的信号;所述声光调制器(4)、亥姆霍兹线圈(5)、锁定放大器(9)以及加热装置(11)均与所述信号处理系统(10)连接,所述信号处理系统(10)用于驱动所述声光调制器(4)对圆偏振光进行幅度调制,所述信号处理系统(10)通过调节输入到所述亥姆霍兹线圈(5)中的电流来控制其产生的激励磁场,所述信号处理系统(10)通过驱动所述加热装置(11)对所述原子气室(6)进行加热以提高原子气室(6)内133Cs原子蒸汽密度,所述信号处理系统(10)用于调节所述锁定放大器(9)的参考频率以及采集所述锁定放大器(9)的输出信号。2.根据权利要求1所述的无响应盲区的原子磁力仪,其特征在于:所述激光器(1)为895nmDFB半导体激光器,调节到133Cs原子D1线跃迁共振频率,输出激光束。3.根据权利要求1所述的无响应盲区的原子磁力仪,其特征在于:所述扩束准直装置(2)由光束传播方向依次串联设置两组凸透镜(2.1)。4.根据权利要求1-3任意一项所述的无响应盲区的原子磁力仪,其特征在于:所述反射镜组(7)包括三组反射镜(7.1),三组反射镜和原子气室(7)位于正方形四角位置。5.根据权利要求4所述的无响应盲区的原子磁力仪,其特征在于:所述圆偏振光转换装置(3)由光路传播方向串联设置的线偏振片(3.1)和λ/4玻片(3.2)组合而成。6.根据权利要求4所述的无响应盲区的原子磁力仪,其特征在于:所述亥姆霍兹线圈(5)由铜线绕制,用于产生激励磁场;所述加热装置(11)设置在所述原子气室(6)外围,所述加热装置(11)包含铜夹具、无磁电阻加热片和无磁温度传感器,所述铜夹具用于固定所述原子气室(6),所述无磁电阻加热片用于对所述原子气室(6)进行加热以提高原子气室(6)内133Cs原子蒸汽密度,所述无磁温度传感器用于测量所述原子气室(6)的温度,所述无磁电阻加热片和所述无磁温度传感器均与所述信号处理系统(10)连接。7.根据权利要求5所述的无响应盲区的原子磁力仪,其特征在于:所述信号处理系统(10)包括数据采集卡和计算机,所述数据采集卡与所述声光调制器(4)、所述亥姆霍兹线圈(5)、所述无磁温度传感器以及所述锁定放大器(9)连接,所述计算机与所述数据采集卡连接。8.一种无响应盲区的原子磁力仪测量外磁场的方法,其特征在于:包括以下步骤:2CN108287322A权利要求书2