磁力仪以及磁力仪检测方法技术

本发明专利技术涉及一种磁力仪以及磁力仪检测方法。激光模块用于发射第一激光光束。分束模块设置于第一激光光束的光路上。线偏振模块设置于第二激光光束的光路上。声光调制模块设置于光强可调线偏振光光束的光路上。衍射光选择模块设置于衍射光的光路上。圆偏振模块设置于1级衍射光的光路上。原子气室设置于圆偏振光的光路上。光电探测模块设置于探测光的光路上。信号发生模块的输出端与声光调制模块的控制端连接。锁相放大模块的输入端分别与光电探测模块的输出端与信号发生模块的输出端连接。控制模块的输入端与锁相放大模块的输出端连接，控制模块的输出端与信号发生模块的控制端连接。接。接。

【技术实现步骤摘要】
磁力仪以及磁力仪检测方法


[0001]本申请涉及量子精密测量
，特别是涉及一种磁力仪以及磁力仪检测方法。

技术介绍

[0002]微弱磁场信号的检测可应用于很多重要领域，例如无损检测、地质勘探、水下长波通讯和地磁导航等。传统的磁通门测量的磁场一般在nT量级，无法实现更加微弱的磁场测量。基于量子效应研制的磁强计和梯度计主要有两大类，一类是基于超导量子干涉器所研制的磁强计或梯度计，另一类是原子磁力仪或磁梯度计。原子磁力仪不需要庞大的制冷装置，更容易实现装置的小型化，同时灵敏度也能达到亚fT量级，在很多领域都有较为广泛的应用。
[0003]然而，传统磁力仪中设置有多个射频线圈。射频线圈的引入在很多应用中会存在严重的缺陷。射频线圈之间会存在串扰，使得引入误差，进而导致磁力仪的灵敏度偏低。并且，传统磁力仪中射频线圈与泵浦光之间的夹角需要精确的保持在45
°
，角度的偏差也会导致测量磁场存在偏差。传统磁力仪中存在两个死区，无法对光路平行的极区和与光垂直的赤道区进行磁场探测。因此，传统磁力仪测量磁场不准确，测量精度偏低。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁力仪，其特征在于，包括：激光模块(10)，用于发射第一激光光束；分束模块(120)，设置于所述第一激光光束的光路上，用于对所述第一激光光束进行分束，形成第二激光光束；线偏振模块(210)，设置于所述第二激光光束的光路上，用于将所述第二激光光束转换成光强可调线偏振光光束；声光调制模块(230)，设置于所述光强可调线偏振光光束的光路上，用于对所述光强可调线偏振光光束进行调制，形成衍射光；衍射光选择模块(310)，设置于所述衍射光的光路上，用于对所述衍射光进行选择，形成1级衍射光；圆偏振模块(340)，设置于所述1级衍射光的光路上，用于将所述1级衍射光转换成圆偏振光；原子气室(40)，设置于所述圆偏振光的光路上，所述圆偏振光经所述原子气室(40)后出射探测光；光电探测模块(410)，设置于所述探测光的光路上，用于将所述探测光转换成探测电信号；信号发生模块(530)，所述信号发生模块(530)的输出端与所述声光调制模块(230)的控制端连接，用于输出电压调制信号对所述声光调制模块(230)进行控制；锁相放大模块(510)，所述锁相放大模块(510)的输入端分别与所述光电探测模块(410)的输出端与所述信号发生模块(530)的输出端连接，用于接收所述探测电信号与所述电压调制信号，并根据所述电压调制信号对所述探测电信号进行解调获得鉴频信号；控制模块(520)，所述控制模块(520)的输入端与所述锁相放大模块(510)的输出端连接，所述控制模块(520)的输出端与所述信号发生模块(530)的控制端连接，用于根据所述鉴频信号控制所述信号发生模块(530)输出所述电压调制信号。2.根据权利要求1所述的磁力仪，其特征在于，所述分束模块(120)对所述第一激光光束进行分束，形成第三激光光束，所述磁力仪还包括：波长锁定模块(130)，设置于所述第三激光光束的光路上，且所述波长锁定模块(130)的输出端与所述激光模块(10)连接，用于根据所述第三激光光束锁定所述激光模块(10)的波长。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文浩，杨仁福，魏小刚，张笑楠，杜艺杰，丛楠，
申请(专利权)人：北京量子信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：