利用激光调频非线性磁光旋转测量矢量磁场的系统及方法技术方案

本发明专利技术属于原子磁力仪技术领域，具体涉及一种利用激光调频非线性磁光旋转测量矢量磁场的系统及方法。本发明专利技术克服了传统原子标量磁力仪仅能测量磁场大小，不能获得磁场方向的问题。发明专利技术不仅能对磁场大小进行测量，还可以测量磁场的方向，实现了磁场矢量信息的完整测量。本发明专利技术不需要对激光功率进行额外稳功率控制，在一定范围内，激光调频振幅和激光强度不会影响本发明专利技术的磁场测量精度，可以消除由魔角而引起的测量死区问题。而引起的测量死区问题。而引起的测量死区问题。

【技术实现步骤摘要】
利用激光调频非线性磁光旋转测量矢量磁场的系统及方法


[0001]本专利技术属于原子磁力仪
，具体涉及一种利用激光调频非线性磁光旋转测量矢量磁场的系统及方法。

技术介绍

[0002]磁场矢量的精密测量，在军事侦察、矿产勘测、生物磁场探测、磁导航等领域均有着重要的应用。不同的应用情景下，对磁力仪的带宽，灵敏度，空间分辨率等技术指标有着不同的要求。碱金属原子磁力仪，利用光与原子的相互作用，探测碱金属原子最外层价电子在磁场下的进动情况，来实现磁场的精密测量，目前已广泛应用的、技术比较成熟的磁力仪种类包括磁通门磁力仪、核子旋进磁力仪、光泵标量磁力仪和超导磁力仪等，然而这些磁力都是标量磁力仪，不能给出磁场的全部信息；测量并获得磁场的全部信息已成为磁力仪发展的必然趋势。本专利技术提供的原子磁力仪不仅能够测量磁场的大小，还能够测量磁场的方向。且易于可构建矢量磁力仪阵列，实现近距离多点磁矢量独立测量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供克服传统原子标量磁力仪仅能测量磁场大小，不能获得磁场方向的问题，提供可以实现磁场矢量信息的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用激光调频非线性磁光旋转测量矢量磁场的系统，其特征在于：包括激光器、原子气室、极化旋转探测器、锁相放大器、频率调制器、第一磁场线圈、第二磁场线圈、第三磁场线圈、第四磁场线圈、第一直流电源和第二直流电源；所述的激光器和极化旋转探测器分别布置在原子气室X轴方向两侧，激光器发出的中心频率为激发原子共振的激光依次经过衰减器、起偏器、λ/2波片、原子气室及极化旋转探测器；所述的频率调制器与激光器连接，用于对激光器发出的激光进行频率调制；所述的第一磁场线圈、第二磁场线圈与第一直流电源连接，第一磁场线圈、第二磁场线圈分别布置在原子气室Z轴方向两侧；所述的第三磁场线圈、第四磁场线圈与第二直流电源连接，第三磁场线圈、第四磁场线圈分别布置在原子气室Y轴方向两侧。2.一种利用激光调频非线性磁光旋转测量矢量磁场的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：布置激光器、原子气室、极化旋转探测器、锁相放大器、频率调制器、第一磁场线圈、第二磁场线圈、第三磁场线圈、第四磁场线圈、第一直流电源和第二直流电源；所述的激光器和极化旋转探测器分别布置在原子气室X轴方向两侧，激光器发出的中心频率为激发原子共振的激光依次经过衰减器、起偏器、λ/2波片、原子气室及极化旋转探测器；所述的频率调制器与激光器连接，用于对激光器发出的激光进行频率调制；所述的第一磁场线圈、第二磁场线圈与第一直流电源连接，第一磁场线圈、第二磁场线圈分别布置在原子气室Z轴方向两侧；所述的第三磁场线圈、第四磁场线圈与第二直流电源连接，第三磁场线圈、第四磁场线圈分别布置在原子气室Y轴方向两侧；步骤2：通过频率调制器对激光器发出的激光进行频率调制，调制频率为Ω
m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军海，陈永健，康崇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：