【技术实现步骤摘要】
一种基于光吸收测温的碱金属气室温控方法
[0001]本专利技术涉及一种基于光吸收测温的碱金属气室温控方法，属于量子传感和精密仪器领域。
技术介绍
[0002]惯性传感器是惯性导航系统的核心器件，核磁共振惯性传感器作为惯性传感器发展的新方向，有着广阔前景，而碱金属气室是核磁共振惯性传感器的敏感核心，其气室内部的温度对原子的极化率有着直接影响，直接影响惯性传感器输出信号。因此碱金属气室的内部精密温控具有重要意义。
[0003]目前碱金属气室的温度控制是基于铂电阻测量气室外壁的单点温度，文献[1]和文献[2]分别采用基于铂电阻四线制测温和铂电阻交流电桥测温的方式实现了气室的温度控制，基于铂电阻测温的温控实现了mk量级温控稳定度，但这种测温方式只能测量和控制碱金属气室外壁的单点温度，无法反应气室内的真实温度。文献[3]给出了一种基于压力展宽法的碱金属气室内温度测量方法，并将该方法应用于碱金属气室内温度梯度的测量，这种测温方法耗时久，无法基于此方法实现温度的实时控制。另外常规的光吸收测温方式需要扫描光谱然后解算温度，无法实时控...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光吸收测温的碱金属气室温控方法，适用于核磁共振惯性传感器的碱金属气室，其特征在于：所述步骤如下：步骤一、首先基于铂电阻温度传感器测量气室外壁温度，将核磁共振惯性传感器的碱金属气室加热至某待测温度点；步骤二、设计光路，选择波长调谐范围在铷原子D1线附近的DFB激光器作为检测激光器，入射光经过分光比为50％的分光棱镜分为两束，一束光I1入射步骤一中加热后的碱金属气室，另一束光I2为参考光，测量不同频率v的透过光光强和参考光I2光强，并计算光学深度OD，得到关于频率v和光学深度OD的吸收曲线：步骤三、利用洛伦兹线型函数拟合关于光学深度OD与入射光频率v的吸收曲线，通过拟合得到压力展宽并计算碱金属原子数密度，然后根据碱金属原子数密度和温度的关系得到气室内温度；步骤四、改变加热温度重复上述三个步骤，获得不少于六条不同温度下的吸收曲线并计算温度，拟合关于光学深度峰值OD
max
和温度的函数曲线；步骤五、以光学深度峰值OD
max
作为气室内温度的敏感信号，进行温度测量，结合PID控制，实现基于光吸收测温的碱金属气室温控。2.根据权利要求1所述的基于光吸收测温的碱金属气室温控方法，其特征在于：所述步骤二中，光学深度OD的计算公式如下：其中为透过光强，I2为参考光强。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：周新秀，冯文平，崔培玲，毛琨，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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