[发明专利]一种应用于原子自旋进动检测的抽运光调制解调系统及方法

摘要

一种应用于原子自旋进动检测的抽运光调制解调系统及方法，通过信号处理器产生正弦波或方波电压信号作用于调制器，对抽运光光强、波长进行调制使碱金属原子电子极化率被调制，再采用数字锁相放大器对检测光中的一次谐波待解调信号进行提取，最终实现原子自旋进动信号的测量。本发明显著提高了系统的抗环境干扰能力，减小在测量原子自旋进动角度过程中因外界温度不稳定导致的测量误差，从而可提高系统的长时间稳定性，可用于原子自旋陀螺仪、原子自旋磁强计等仪器对光偏振转角的精密测量，同时还有利于原子自旋陀螺仪的小型化。

主权项

1.一种应用于原子自旋进动检测的抽运光调制解调系统，其特征在于：包括磁屏蔽层(20)、烤箱(19)、碱金属气室(18)、锁相放大器(16)和信号处理器(17)；用信号处理器(17)生成一定频率的正弦波电压信号或方波电压信号作用于第一调制器(2)，对抽运光光强或波长进行调制；抽运光由抽运光激光器(1)发出，依次通过第一调制器(2)、第一1/2波片(3)、第一偏振分光棱镜(4)，而后分为两束光，第一束光依次经过第一起偏器(6)、第二1/2波片(7)、1/4波片(8)、碱金属气室(18)、第二光电探测器(9)；第二束光经过第一光电探测器(5)，光信号被转换成电流信号输送给信号处理器(17)用于光强或波长的测量及反馈控制，信号处理器(17)产生控制信号作用于第一调制器(2)上，用于光强或波长的调制；检测光由检测光激光器(10)发出，依次通过第二调制器(11)、第三1/2波片(12)、第二起偏器(13)、碱金属气室(18)、检偏器(14)、第三光电探测器(15)，最后经过锁相放大器(16)解调，信号输送到信号处理器(17)。