一种用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置及方法，装置包括DBR激光器、集成在激光器内的NTC热敏电阻和TEC、激光器光场调控外光路、数字激光控制器、单光束原子磁强计原理样机、磁强计控制和检测单元。本发明专利技术提供了一种基于精密控制DBR激光器温度的低频光频移噪声抑制方法，依据激光器温控环路的频率响应特性采用Ⅲ型补偿网络提升温控环路的稳定裕度，消除激光器温度的低频波动，实现对激光波长的精细热调谐，从而抑制单光束原子磁强计中由于激光器温度波动所引起的低频光频移噪声，解决磁强计低频磁场测量灵敏度恶化的问题。本发明专利技术可有效改善单光束原子磁强计的低频段表现，有助于其对低频生物弱磁信息提取。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁传感器噪声抑制，具体而言，涉及一种用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置及方法。

技术介绍

1、无自旋交换弛豫(spin-exchange relaxation-free，serf)原子磁强计因为打破了原子密度与原子自旋弛豫时间之间的矛盾，是目前灵敏度最高的磁场传感器。特别地，由其单光束构型阵列化组合而成的磁场成像仪器，成为心磁图、脑磁图等医学功能成像技术的新手段，推动了生物磁性研究的发展。由于生物磁信号集中于低频范围内，低频灵敏度恶化是制约serf原子磁强计临床应用的一个重要原因。而对于单光束构型的原子磁强计，激光器温度波动引起的低频光频移噪声是灵敏度恶化的主要来源。

2、过往研究中所提出的光频移噪声抑制方法通常主要存在两个不足：引入额外的光学组件、仅能抑制静态光频移噪声。前者使原子磁强计多通道集成复杂化，造成在实验室以外的临床医疗场景中应用不便。至于后者，仅光频移噪声恒定不变的假设前提下有效，并且抑制效果受原子自旋极化信号检测精度和生成补偿磁场噪声的限制。

3、因此需要深入研究原子磁强计中低频光频移噪声的影响机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征在于，包括：DBR激光器、激光器光场调控外光路、数字激光控制器、单光束原子磁强计原理样机、磁强计检测模块和集成在所述DBR激光器内的负温度系数热敏电阻以及热电致冷器，其中：

2.如权利要求1所述的用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征在于，所述激光器光场调控外光路包括：

3.如权利要求1所述的用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征在于，所述DBR激光器还被配置为输出对应铷原子的D1线跃迁795nm波段激光。

4.如权利要求1所述的用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征在于，包括：dbr激光器、激光器光场调控外光路、数字激光控制器、单光束原子磁强计原理样机、磁强计检测模块和集成在所述dbr激光器内的负温度系数热敏电阻以及热电致冷器，其中：

2.如权利要求1所述的用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征在于，所述激光器光场调控外光路包括：

3.如权利要求1所述的用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征在于，所述dbr激光器还被配置为输出对应铷原子的d1线跃迁795nm波段激光。

4.如权利要求1所述的用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征在于，所述负温度系数热敏电阻具体为表贴封装，所述负温度系数热敏电阻还被配置为25℃时的阻值容差在±10％。

5.如权利要求1所述的用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制装置，其特征在于，所述热电致冷器的驱动力被配置为＞1a。

6.如权利要求2所述的用于单光束原子磁强计的光频移噪声抑制...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锐，施彦培，王亚翔，郭煦洋，刘希明，王运从，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：