一种基于FPGA和VCSEL的多功能光泵磁力仪制造技术

本发明专利技术属于光泵磁力仪技术领域，具体提供一种基于FPGA和VCSEL的多功能光泵磁力仪，用以满足地磁环境及零磁环境下的弱磁探测场景。本发明专利技术包括：VCSEL激光器1、起偏器2、碱金属原子气室3、光电探测放大模块4、锁相系统5、激光脉冲调制模块6、圆偏振起偏器7、VCSEL可直调激光器8及数字信号处理模块9，其中，激光脉冲调制模块根据控制编码信号解码输出检测光控制电平和泵浦光控制电平，控制编码信号包括工作模式控制位、调制频率控制位以及调制时长控制位等，控制VCSEL可直调激光器输出方波调制激光或非调制激光，对应地磁环境与零磁环境的工作模式。本发明专利技术实现多功能磁场测量的同时还具有小体积、高集成度以及低成本的优点，适用于各种弱磁检测领域。各种弱磁检测领域。各种弱磁检测领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA和VCSEL的多功能光泵磁力仪


[0001]本专利技术属于光泵磁力仪
，具体提供一种基于FPGA和VCSEL的多功能光泵磁力仪，适用于地磁场环境以及零磁环境下弱磁场高精度测量，并且实现高集成度和小型化设计。

技术介绍

[0002]弱磁探测作为磁场测量领域的重要分支之一，已经得到了广泛的研究，且需求还在不断增加。弱磁探测在医学检测、考古勘探、无损探伤以及军用探潜等方向得到广泛应用，并且还在导航以及地震预警等方向展现出其难以替代的作用；弱磁测量设备多种多样，有超导量子干涉仪、磁通门磁力仪、磁阻传感器和光泵磁力仪等；其中，光泵磁力仪具有低成本、小体积以及高灵敏的特点，在近二十年得到了飞速发展。
[0003]光泵磁力仪主要利用极化原子产生的磁矩在外磁场中的拉莫进动实现磁场测量，光泵磁力仪的小型化、高集成度以及高灵敏度是目前主要的研究发展方向，如何实现其小型化芯片化是未来向可穿戴设备以及移动电子设备发展的关键因素。目前，光泵磁力仪研究主要针对高灵敏度以及单一测量为主，比如零磁SERF磁力仪无法工作于复杂磁场环境下，大部分研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA和VCSEL的多功能光泵磁力仪，包括：VCSEL激光器(1)、起偏器(2)、碱金属原子气室(3)、光电探测放大模块(4)、锁相系统(5)、激光脉冲调制模块(6)、圆偏振起偏器(7)、VCSEL可直调激光器(8)及数字信号处理模块(9)；其特征在于，激光脉冲调制模块(6)根据控制编码信号解码输出检测光控制电平和泵浦光控制电平，控制编号信号包括工作模式控制位、调制频率控制位及工作时长控制位；检测光控制电平控制VCSEL激光器(1)输出非调制激光，该激光通过起偏器(2)变为稳定线偏振光后作为检测光、并通过碱金属原子气室(3)；泵浦光控制电平控制VCSEL可直调激光器(8)输出方波调制激光或非调制激光，该激光通过圆偏振起偏器(7)变为圆偏振光后作为泵浦光、并入射到碱金属原子气室(3)；光电探测放大模块(4)检测通...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳慧敏，何孟阳，张佳龙，王子隆，欧中华，刘永，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：