[发明专利]一种用于铯光泵磁共振信号频率测量的系统和方法

摘要

本发明提供了一种用于铯光泵磁共振信号频率测量的系统和方法，本发明采用连续方波作为预设闸门，利用两个计数器组分别对高低电平闸门下的铯光泵磁共振信号进行连续频率测量，在预设闸门的每一个高低电平闸门内，利用多平均的测量思想，设置多个小闸门，有效降低了由于光泵磁共振信号随机噪声以及电路噪声引入的触发噪声的影响，大幅度提高了测量精度和采样率，可实现地磁场范围内磁场值的高精度快速测量，有效克服了铯光泵磁共振信号传统测量方法存在测量盲区等缺陷，本方法还可以有效应用于连续正弦波或方波频率测量的场合，具有一定的可推广性。

主权项

1.一种用于铯光泵磁共振信号频率测量的系统，其特征在于，包括射频振荡器、光学系统、吸收室、光电探测器、信号调理电路、移相电路和测频单元FPGA；射频振荡器用于激励铯灯中的铯蒸汽，产生光泵作用所需的D1线，使已取向的铯原子发生磁共振跃迁，即一取向的原子在赛曼次能级间跃迁；光学系统中，凸透镜用于把铯灯发出的任意方向的光变成平行的光线，干涉滤光片用于过滤掉不需要的D2线，否则会极大的降低信号，偏振片用于选择纵向光或者横向光一种方向的光透过，1/4波片会使相互垂直的光产生四分之一波长的光程差，且产生的出射光为圆偏振光；吸收室在恒温槽中，恒温槽的温度维持在一定的数值，使吸收室内的铯单质保持在气体状态；信号调理系统用于对光电探测器检测到的光信号进行转换，将光电流信号转为电压信号，并对电信号进行放大、整形，变为可用于测频单元计数的方波信号；测频单元FPGA用于对铯光泵磁力仪磁共振信号进行频率测量。