一种双T复合型高动态范围原子干涉重力测量方法及装置制造方法及图纸

技术编号:42581759 阅读:63 留言:0更新日期:2024-08-29 00:43
本发明专利技术公开了一种双T复合型高动态范围原子干涉重力测量方法及装置,包括:S1.原子冷却:利用磁光阱单元制备冷原子团;S2.原子初态制备:利用原子速度和态选择单元制备出单组份双动量域内的原子系综;S3.双T复合干涉:当原子进入干涉腔后采用两组窄带拉曼脉冲序列分别操控两个速度域内的原子,使其形成双T复合干涉仪;S4.四通道去耦合探测:使用速度选择性拉曼脉冲与能态选择性荧光共振脉冲组合形成复合探测序列,利用光电探测器实现四个输出通道原子态的去耦合测量;S5.拉曼光频率或相位扫描:扫描双T干涉仪两组拉曼光脉冲的频率或相位以形成干涉条纹;S6.四通道信号联合分析:对四个通道的输出信号进行联合分析,从而计算得出重力加速度值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及重力加速度测量,特别涉及一种双t复合型高动态范围原子干涉重力测量方法及装置。


技术介绍

1、原子干涉重力仪是一种利用原子的波动性质来测量重力加速度的装置。原子干涉重力仪在地震和海平面监测、大地水准面的精确测定、地壳垂直形变、国防建设、工业应用、资源开采和考古学等众多领域都具有广泛的应用前景。基于原子干涉原理的新一代量子绝对重力仪,是下一代高精度绝对重力仪的发展方向,目前其测量性能已经接近甚至超越最先进的fg5x型商品化激光干涉绝对重力仪,并且初步实现了野外重力场图测绘,地下管道探测和火山喷发预报等示范性应用。为了使原子干涉重力仪能够走向野外大规模实际应用,高动态范围和高灵敏度是必须解决的两大难题。

2、为了提高原子干涉重力仪的动态范围,全球研究者们展开了大量研究,主要技术方案包括:

3、(1)bidel研究组提出并实现了小t干涉技术,即通过将拉曼脉冲间隔时间t从200ms减小至1.5~20 ms来增大原子重力仪的动态范围。但是,由于测量灵敏度与t平方成正比,该方案以牺牲测量灵敏度为代价。

>4、(2)随后bi本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双T复合型高动态范围原子干涉重力测量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的双T复合型高动态范围原子干涉重力测量方法,其特征在于,步骤S2中,所述原子速度和态选择单元利用一组窄带双域原子速度选择拉曼π脉冲,结合微波π脉冲和吹散光脉冲,实现初态制备,获得单组份磁不敏感双动量态的原子系综。

3.根据权利要求1所述的双T复合型高动态范围原子干涉重力测量方法,其特征在于,步骤S3中,所述两组窄带拉曼脉冲序列指作用时序分别为的两组拉曼脉冲序列,其中拉曼π脉冲的FWHM带宽在范围内,间隔时间,其中,,精确到。

4.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种双t复合型高动态范围原子干涉重力测量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的双t复合型高动态范围原子干涉重力测量方法,其特征在于,步骤s2中,所述原子速度和态选择单元利用一组窄带双域原子速度选择拉曼π脉冲,结合微波π脉冲和吹散光脉冲,实现初态制备,获得单组份磁不敏感双动量态的原子系综。

3.根据权利要求1所述的双t复合型高动态范围原子干涉重力测量方法,其特征在于,步骤s3中,所述两组窄带拉曼脉冲序列指作用时序分别为的两组拉曼脉冲序列,其中拉曼π脉冲的fwhm带宽在范围内,间隔时间,其中,,精确到。

4.根据权利要求1所述的双t复合型高动态范围原子干涉重力测量方法,其特征在于,步骤s4中,所述四通道去耦合探测通过合理切换速度选择性拉曼光脉冲及与f=2能态共振的探测光脉冲,利用光电探测器在一次下落过程中探测4个动量态的原子布居数,得到4个干涉条纹。

5.根据权利要求1所述的双t复合型高动态范围原子干涉重力测量方法,其特征在于,步骤s5中,在扫描双t干涉仪两组拉曼光脉冲的频率或相位时,应使拉曼光的相对频率分别与双域原子动量相匹配,并且为了形成正交探测,在最终两个π/2合束脉冲上的有效相位和相差π/2。

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡青青邝文俊万伏彬钟曜宇范延松黄兴业杨艺舒徐馥芳
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:

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