[发明专利]一种SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制实验装置及方法

权利要求书

1.一种SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制实验装置，其特征在于，包括磁屏蔽桶，所述磁屏蔽桶内设置有检测光光纤准直器、抽运光光纤准直器和光电检测器，所述检测光光纤准直器通过起偏器与第一反射镜光连接，所述第一反射镜通过碱金属气室与第二反射镜光连接，所述第二反射镜依次通过二分之一波片和沃尔夫棱镜与光电检测器光连接，所述光电检测器形成SERF磁强计输出信号，所述抽运光光纤准直器通过四分之一波片与所述碱金属气室光连接，所述磁屏蔽桶外设置有光纤分束器，所述光纤分束器将抽运激光器的抽运光分成两束光，其中一束光进入波长计用于监测和调整所述抽运光频率，另一束光传输至所述四分之一波片。

2.根据权利要求1所述的SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制实验装置，其特征在于，所述磁屏蔽桶外设置有检测激光器，所述检测激光器连接所述检测光光纤准直器。

3.根据权利要求1所述的SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制实验装置，其特征在于，所述碱金属气室外设置有磁补偿装置和无磁电加热烤箱。

4.根据权利要求3所述的SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制实验装置，其特征在于，所述磁补偿装置连接设置在所述磁屏蔽桶外的函数发生器。

5.根据权利要求1所述的SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制实验装置，其特征在于，所述抽运光从所述抽运光光纤准直器输出并经过所述四分之一波片后变成圆偏振光进入所述碱金属气室。

6.根据权利要求1所述的SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制实验装置，其特征在于，所述检测激光器发射出的检测光从所述检测光光纤准直器输出并经过所述起偏器后变成线偏振光进入所述碱金属气室。

7.一种SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制方法，其特征在于，包括利用上述权利要求1-6之一所述的SERF磁强计光频移虚拟磁场抑制实验装置执行以下步骤：

(1)将抽运光激光器的抽运光频率固定在碱金属原子D1线附近，设为第一附近频率ν₁，然后改变抽运光的光强I，利用三维原位磁补偿方法测量不同光强下磁场补偿值B_comp1，再将抽运光激光器的抽运光频率固定于D1线另一个附近，设为第二附近频率ν₂,重复上述操作，得到第二组磁场值B_comp2，两组磁场补偿值为光频移产生的虚拟磁场B_LS与剩磁B_z0之和：

(2)利用最小二乘法，对步骤(1)中所采集的数据I-B_comp1与I-B_comp2进行线性拟合，得到以下拟合的斜率k₁,k₂的方程：

(3)通过k₁,k₂,ν₁,ν₂，用下式进行计算出光频移中心频率ν₀：

(4)将抽运光的频率调整至光频移中心频率ν₀处，以便抑制光频移及其所产生的虚拟磁场。