一种多通道原子磁场测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于涡旋波片的多通道原子磁场测量装置，主要是利用线偏振光束经过涡旋波片后产生的径向线偏振光，对沿光束直径对称分布的一对原子气室进行空间分离的自旋极化和检测，本发明专利技术多通道原子磁场测量装置结构精简；在不增加激光光源和探测器的前提下实现了双通道的原子磁梯度测量，保持两通道的共模一致性，有效提高磁场测量的抗干扰能力和磁异常测量灵敏度。常测量灵敏度。常测量灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道原子磁场测量装置


[0001]本专利技术属于一种磁场测量装置，具体涉及一种多通道原子磁场测量装置。

技术介绍

[0002]运动的电荷会产生磁场，在人体内，伴随着生命活动，一些组织和器官内也会产生微弱的磁场。铁磁物质会使其附近的地磁场出现异常变化，磁异常变化情况与铁磁目标的形状和材料组分有关。由于磁场的传播受介质影响较小，因此磁场测量被广泛应用于医疗诊断、矿产勘探、地磁导航、目标探测等领域。
[0003]碱金属原子(如钾、铷、铯)自旋在磁场中会产生磁共振效应，共振频率与磁场幅度成正比，原子自旋共振信号可以通过激光读出，利用该原理可以构建原子磁力仪，实现高灵敏的磁场测量。由于碱金属原子系综容易受到光、磁、热、震动等外界环境影响，单个原子磁力测量单元极易受到外部环境干扰，难以发挥最大测量潜力。
[0004]多通道原子磁场测量是提高原子磁探测灵敏度和抗干扰能力的有效解决途径。目前已有的多通道原子磁场测量装置普遍通过光路分束实现，需要使用大量分束和矫正光学元件，引入不可控的变量多、系统结构复杂且成本高昂。r/>[0005]涡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道原子磁场测量装置，其特征在于，包括激光发生组件、涡旋波片(107)、原子气室模组E、原子气室模组F、偏振分光镜(111)、第一检测组件、第二检测组件以及信号处理模块(401)；所述激光发生组件用于发射主光束，主光束供后续原子极化和自旋探测使用；所述涡旋波片(107)设置在主光束的光路上，使得透过涡旋波片的光束为径向线偏振光；所述偏振分光镜(111)用于将经过原子气室模组E的工作光束分为第一探测光束C和第二探测光束D；第一检测组件设置在第一探测光束C的光路上，用于对第一探测光束C进行检测；第二检测组件设置在经过原子气室模组F的工作光束的光路上，用于对第二探测光束D进行检测；所述原子气室模组E、原子气室模组F、第一检测组件以及第二检测组件均与信号处理模块(401)连接。2.根据权利要求1所述的多通道原子磁场测量装置，其特征在于，所述激光发生组件包括激光器控制器(101)、激光器(102)、分束镜(103)、第一反射镜(104)、第二反射镜(105)以及第一二分之一波片(106)；所述激光器(102)用于发射线偏振激光；分束镜(103)用于将激光器(102)发射的线偏振激光分为参考光束A和工作光束B；激光器控制器(101)设置在参考光束A的光路上且与激光器(102)连接，用于稳定激光器的光功率和频率；第一反射镜(104)、第二反射镜(105)以及第一二分之一波片(106)顺次设置在工作光束B的光路上，所述第一反射镜(104)和第二反射镜(105)用于调整工作光束B的行进方向，所述第一二分之一波片(106)用于调整工作光束B与涡旋波片(107)0
°
快轴之间的夹角。3.根据权利要求2所述的多通道原子磁场测量装置，其特征在于，所述涡旋波片(107)和所述原子气室模组E之间顺次设有扩束镜(108)和第一四分之一波片(109)，所述扩束镜(108)用于调整经过涡旋波片(107)的激光光束的光斑尺寸，所述第一四分之一波片(109)用于将入射到原子气室模组E的激光调整为长轴沿径向的椭圆偏振激光。4.根据权利要求3所述的多通道原子磁场测量装置，其特征在于，还包括第二二分之一波片(110)和第二四分之一波片(115)，所述偏振分光镜(111)位于第二二分之一波片(110)和第二四分之一波片(115)之间，所述第二二分之一波片(110)和偏振分光镜(111)用于将经过原子气室模组E的工作光束分为第一探测光束C和入射到原子气室模组F的第二探测光束D，所述第二四分之一波片(115)用于将第二探测光束D调整为长轴沿径向的椭圆偏振激光。5.根据权利要求4所述的多通道原子磁场测量装置，其特征在于，所述第一检测组件和第二检测组件均包括顺次设置的聚焦透镜、检偏器以及平衡探测器；所述第一检测组件中：聚焦透镜用于使第一探...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莹颖，张锐，徐馥芳，马明祥，谢玉波，汪杰，罗玉昆，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：