[发明专利]一种基于碱金属原子超精细能级塞曼分裂的共磁力仪

摘要

本发明涉及一种基于碱金属原子超精细能级塞曼分裂的共磁力仪，它利用碱金属超精细能级的塞曼跃迁频率差异而在一个碱金属原子中实现两个独立的自旋振荡器，可同时获得角速度与磁场强度。采用能够与激光直接进行相互作用的碱金属原子，自旋的极化与检测可直接采用激光实现，结构简单，利用碱金属原子超精细能级之间的旋磁比的差异，可利用同一种碱金属原子实现共磁力仪，它可同时测量磁场与角速度。其优点：功耗低、体积小、测量范围大、启动时间快等。

主权项

1.一种基于碱金属原子超精细能级塞曼分裂的共磁力仪，碱金属具有超精细分裂，两个超精细能级上的自旋进动方向相反，在碱金属中构成两个磁力仪，通过对这两个磁力仪的信号进行处理，实现角速度与磁场的高灵敏度测量，其特征在于，共磁力仪设有原子气室，所述原子气室内部充有碱金属87Rb，一对线圈位于原子气室z方向，用来产生z向的磁场，一对线圈原子气室x方向，用来产生x方向的磁场；泵浦激光系统输出的圆偏振激光照射原子气室内的87Rb原子蒸气，使之产生极化；探测激光系统输出的探测激光穿过原子气室并与87Rb原子相互作用，带有87Rb自旋进动信息的探测光穿过气室，入射到光电探测器(10)上；光电探测器输出携带有87Rb自旋的进动信息的电信号，经过增益调节器(11)、信号处理器(12)后，得到x线圈驱动磁场与z向线圈驱动磁场，x线圈驱动磁场经过磁场驱动器Ⅰ(13)驱动x向线圈，z向线圈驱动磁场经过磁场驱动器Ⅱ(14)驱动z向线圈。