【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏度脉冲光学泵浦式标量磁场测量装置及方法
本专利技术属于弱磁探测
，具体涉及一种高灵敏度脉冲光学泵浦式标量磁场测量装置及方法。
技术介绍
高灵敏度弱磁探测技术在生物医学、空间探测、地球物理、海洋探测等具有重要应用价值。例如，人体或其他生物体的某些器官，例如心和脑等产生的磁场极其微弱，但包含丰富的信息，对其进行测量得到的数据对医学研究具有重要参考价值。全光学原子磁力仪（或磁强计）装置及其相关探测技术由于能够实现较为理想的灵敏度，受到研究者的广泛关注。现有基于全光学的高灵敏度弱磁探测技术主要有基于原子无自旋交换弛豫（spin-exchange-relaxation-free,SERF）、光泵（opticalpumping,OP）、非线性磁光旋转（non-linearmagneto-opticalrotation,NMOR）原理方法，以及结合一些改进技术。这些技术的主要基本原理是，利用窄线宽的激光，测量经过极化的原子在磁场中的振荡信号或自旋演化信号，通过分析信号的特征来得到磁场的大小及其变化。具体来说，几种主要的方法
【技术保护点】
1.一种高灵敏度脉冲光学泵浦式标量磁场测量装置，包括输出探测光的第一激光器、输出泵浦光的第二激光器，所述第一激光器的输出端与第一隔离器的输入端连接，所述第一隔离器的输出端与第一λ/2波片的输入端连接，所述第一λ/2波片的输出端与将光束分成两束的第一偏振分束器的输入端连接，所述第一偏振分束器的输出端一与第一光纤耦合器的输入端连接，所述第一光纤耦合器的输出端与进行动态检测的第一频谱仪的输入端连接，所述第一偏振分束器的输出端二输出的光束经反光镜变换光束后进入原子传感器探头，所述原子传感器探头的出射光输入至第三λ/2波片，所述第三λ/2波片的输出端与将光束分成两束的第三偏振分束器的...
【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度脉冲光学泵浦式标量磁场测量装置，包括输出探测光的第一激光器、输出泵浦光的第二激光器，所述第一激光器的输出端与第一隔离器的输入端连接，所述第一隔离器的输出端与第一λ/2波片的输入端连接，所述第一λ/2波片的输出端与将光束分成两束的第一偏振分束器的输入端连接，所述第一偏振分束器的输出端一与第一光纤耦合器的输入端连接，所述第一光纤耦合器的输出端与进行动态检测的第一频谱仪的输入端连接，所述第一偏振分束器的输出端二输出的光束经反光镜变换光束后进入原子传感器探头，所述原子传感器探头的出射光输入至第三λ/2波片，所述第三λ/2波片的输出端与将光束分成两束的第三偏振分束器的输入端连接，所述第三偏振分束器的输出端一与第一光电转换器的输入端连接，所述第三偏振分束器的输出端二与第二光电转换器的输入端连接，所述第一光电转换器和第二光电转换器的差分输出端均与对探测信号进行采集、存储、处理与显示的数据采集系统连接；
所述第二激光器的输出端与第二隔离器的输入端连接，所述第二隔离器的输出端与控制光束强度的声光调制器的输入端连接，所述声光调制器的输出端与第二λ/2波片的输入端连接，所述第二λ/2波片的输出端与将光束分成两束的第二偏振分束器的输入端连接，所述第二偏振分束器的输出端一与第二光纤耦合器的输入端连接，所述第二光纤耦合器的输出端与进行动态检测的第二频谱仪的输入端连接，所述第二偏振分束器的输出端二与将光束变换成圆偏振光束的λ/4波片连接，所述λ/4波片的输出光束经扩束器扩束后照射进入原子传感器探头；
其特征在于：所述原子传感器探头的两侧均设置有面向其的平面反光镜，所述平面反光镜与输入原子传感器探头的泵浦光束平行设置。
2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度脉冲光学泵浦式标量磁场测量装置，其特征在于：所述原子传感器探头包括原子气室，所述原子气室外设有保温室，所述保温室内设有对原子气室进行加温的加热器，所述加热器与稳定温度的温度控制器连接，所述原子气室外设有三维磁场线圈，所述三维磁场线圈的精密电流源与控制磁场大小的第四控制器电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种高灵敏度脉冲光学泵浦式标量磁场测量装置，其特征在于：所述原子气室是透明的，其内充满饱和铷原子蒸气。
4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度脉冲光学泵浦式标量磁场测量装置，其特征在于：所述第一激光器与对其提供高精度的温度和电流控制的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：李曙光，刘金生，金铭，泰特·阿克提·肯尼斯，沃东姆·托初乌·艾瑞克泰费勒斯，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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