【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子传感，尤其涉及一种甚低频原子磁强计接收带宽提升方法及系统。
技术介绍
1、近年来，基于原子自旋在磁场下的拉莫尔进动效应的光泵浦碱金属原子磁强计已被证明比标准线圈检测对射频磁场更敏感，特别是在如甚低频波段等低频无线电下基于原子磁强计原理的甚低频原子磁强计技术在相同有效传感体积下，甚低频原子磁强计的灵敏度可以高出3个量级，为有效解决当前甚低频通讯领域的瓶颈难题提供崭新思路。
2、甚低频原子磁强计的灵敏度与碱金属自旋弛豫时间t2相关。实现低至～ft级的测量灵敏度，通常需要较长的碱金属自旋弛豫时间t2(约ms)来实现。然而，较长的弛豫时间t2同时意味着碱金属原子在一次测量后恢复至待机状态从而开始下一次测量的时间也比较长，这意味着系统的响应较慢，或者说响应带宽较窄，响应带宽由参数γ＝1/t2表征。因此，通常的甚低频原子磁强计存在高灵敏度与高带宽不可兼得的问题，对于短时间信号，或需要在高带宽上具有良好灵敏度的应用，需要解决如何在不过分损失甚低频原子磁强计灵敏度的前提下，实现高带宽测量能力的难题。
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【技术保护点】
1.一种甚低频原子磁强计接收带宽提升方法，其特征在于，所述甚低频原子磁强计接收带宽提升方法包括：
2.根据权利要求1所述的甚低频原子磁强计接收带宽提升方法，其特征在于，所述体系新的动力学方程为其中，Px为碱金属原子x方向极化投影强度，Py为碱金属原子y方向极化投影强度，γ为碱金属原子旋磁比，B0为甚低频电磁信号的幅值，Pz为碱金属原子z方向极化投影强度，Γ为初始带宽参数，a为反馈参数。
3.根据权利要求2所述的甚低频原子磁强计接收带宽提升方法，其特征在于，由抽运光激光器(10)产生的抽运激光依次经过第一格兰泰勒棱镜(20)、四分之一波片(30)...
【技术特征摘要】
1.一种甚低频原子磁强计接收带宽提升方法，其特征在于，所述甚低频原子磁强计接收带宽提升方法包括：
2.根据权利要求1所述的甚低频原子磁强计接收带宽提升方法，其特征在于，所述体系新的动力学方程为其中，px为碱金属原子x方向极化投影强度，py为碱金属原子y方向极化投影强度，γ为碱金属原子旋磁比，b0为甚低频电磁信号的幅值，pz为碱金属原子z方向极化投影强度，γ为初始带宽参数，a为反馈参数。
3.根据权利要求2所述的甚低频原子磁强计接收带宽提升方法，其特征在于，由抽运光激光器(10)产生的抽运激光依次经过第一格兰泰勒棱镜(20)、四分之一波片(30)后进入原子气室(40)，通过与原子气室(40)中的碱金属原子相互作用，实现对碱金属原子的极化；由探测光激光器(100)产生的探测激光依次经过第二二分之一波片(110)、第二格兰泰勒棱镜(120)及第二反射镜(130)反射后进入所述原子气室(40)，经所述原子气室(40)出射的检测激光经第一反射镜(50)反射后经第一二分之一波片(60)及沃拉斯顿棱镜(70)后进入平衡零拍探测器(80)，所述平衡零拍探测器(80)采集的信号输出至数据采集与控制系统(90)；在所述原子气室(40)的外部设置三轴磁场线圈(140)及三轴磁通门(150)。
4.根据权利要求3所述的甚低频原子磁强计接收带宽提升方法，其特征在于，在对甚低频信号bxcos(ωt)进行检测时，先由数据采集与控制系统依据三轴磁通门的实时测最信息对气室环境磁场进行控制，使得x方向、y方向与z方向的磁场为0；在此基础上，由三维磁场线圈在z方向施加大小为b的主磁场；由于光的法拉第旋转角度θ正比于自旋系综在x方向的极化投影大小px，即：θ∝px，此时由平衡零拍探测器输出的信号大小将正比于：px＝mcos(ωt)，其中幅值m为原子在甚低频信号作用下的原子进动信号的幅值；当上述信号被检测到后，由数据采集与控制系统将该信号通过三轴磁场线圈，以大小bfb＝apx反馈至x方向，以将甚低频原子磁强计带宽由γ扩展至γ+aγpz。
5.根据权利要求4所述的甚低频原子磁强计接收带宽提升方...
【专利技术属性】
技术研发人员：万双爱，卜文浩，秦杰，刘翔，郭宇豪，魏克全，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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