[实用新型]一种双内态Bragg原子干涉惯性传感器

权利要求书

1.一种双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，包括：Bragg光失谐控制模块，双内态原子制备模块，双内态原子探测模块和双内态原子干涉模块；

所述Bragg光失谐控制模块调节Bragg光频率；所述双内态原子制备模块产生干涉测量所需要的两种内态原子；所述双内态原子探测模块探测干涉完成后不同动量态的双内态原子；所述双内态原子干涉模块实现两种内态原子的同时干涉测量。

2.如权利要求1所述的双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，所述Bragg光失谐控制模块包括：依次连接的DFB种子激光光源，激光放大器，倍频晶体，锁频的外腔半导体激光器，可调微波源和数字鉴频鉴相器；

所述DFB种子激光光源产生1560nm种子激光；所述激光放大器将种子激光放大；所述倍频晶体将放大后的激光倍频；所述锁频的外腔半导体激光器与倍频的激光作拍产生拍频信号；所述可调微波源产生参考信号；所述数字鉴频鉴相器比较拍频信号和参考信号的频率差别得出误差信号。

3.如权利要求1或2所述的双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，所述双内态原子制备模块包括：原子囚禁单元和微波源；

所述原子囚禁单元制备磁不敏感态的原子团；

所述微波源位于探测区窗口，当原子团上抛到达探测区后，所述微波源产生设定频率的微波π/2脉冲，将原子团分为两种磁不敏感的内态原子。

4.如权利要求3所述的双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，所述双内态原子探测模块包括：原子探测单元，设置于所述原子囚禁单元的正上方，探测完成干涉后不同动量态的双内态原子。

5.如权利要求4所述的双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，所述原子探测单元包括：探测窗口、探测光和第一反射镜；

所述第一反射镜设置在与所述探测区窗口正对方向上，使原子在探测区受到激光两个方向平衡的散射力作用；通过在所述探测区窗口上加入所述探测光，当原子到达探测区的中心后，打开探测光，探测光与原子共振会发射出荧光，通过光电管接收原子发出的荧光获得原子的数目。

6.如权利要求1所述的双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，所述双内态原子干涉模块包括：原子干涉单元和Bragg光脉冲产生装置；

所述原子干涉单元位于原子探测单元上方，提供一个双内态原子干涉区；

所述Bragg光脉冲产生装置分别嵌入在原子干涉单元中；分别提供3个π/2-π-π/2Bragg光脉冲。

7.如权利要求6所述的双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，所述原子干涉单元包括：第一干涉窗口、第二干涉窗口、第三干涉窗口、第四干涉窗口、第一反射镜组，第二反射镜组，第三反射镜组和第四反射镜组；

第一干涉窗口、第二干涉窗口、第三干涉窗口和第四干涉窗口分布于干涉区，第一反射镜组，第二反射镜组，第三反射镜组和第四反射镜组分别安装在第一干涉窗口、第二干涉窗口、第三干涉窗口、第四干涉窗口的相对面，形成反向传播的Bragg光脉冲。

8.如权利要求7所述的双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，第一反射镜组，第二反射镜组，第三反射镜组和第四反射镜组结构相同，均包括1/4波片和反射镜，1/4波片安装于反射镜反射光的传播方向。

9.如权利要求1-8任一项所述的双内态Bragg原子干涉惯性传感器，其特征在于，当需要进行重力加速度测量时，将Bragg光与原子上抛方向平行配置，并利用三个π/2-π-π/2Bragg脉冲构成一个马赫-曾德尔干涉仪，实现重力加速度测量；

当需要进行转动测量时，将Bragg光与原子上抛方向垂直配置，并利用三个π/2-π-π/2Bragg脉冲构成一个三脉冲干涉陀螺仪，实现转动测量。