[發明專利]脈沖磁場測量方法以及相應的裝置

有效

• 申請號: 201810365416.1
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108519567B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 朱保君;張喆;李玉同
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: G01R33/032
• 分類號: G01R33/032
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;李科

1.一種脈沖磁場測量方法，包括如下步驟：

步驟一：將啁啾脈沖與待測脈沖磁場同步地施加在磁光晶體上；

步驟二：將從所述磁光晶體出射的光分成偏振方向相互垂直的尋常光和異常光；

步驟三：采集所述尋常光和所述異常光的光譜分布圖；

步驟四：將所述待測脈沖磁場關閉，重復所述步驟二和所述步驟三；以及

步驟五：基于所述啁啾脈沖的波長變化和時間演化之間的關系、有脈沖磁場作用的尋常光和異常光的光譜分布圖、以及沒有脈沖磁場作用的尋常光和異常光的光譜分布圖，計算得到所述待測脈沖磁場的強度隨時間的變化關系。

2.根據權利要求1所述的脈沖磁場測量方法，其中，所述啁啾脈沖的中心波長為800nm。

3.根據權利要求1所述的脈沖磁場測量方法，其中，所述步驟五包括如下子步驟：

子步驟1：基于有脈沖磁場作用的尋常光和異常光的光譜分布圖以及沒有脈沖磁場作用的尋常光和異常光的光譜分布圖，根據公式計算得到無脈沖磁場時啁啾脈沖的偏振角度θ₁和有脈沖磁場時啁啾脈沖的偏振角度θ₂的光譜分布信息，其中，I_o為尋常光的光強，I_e為異常光的光強；

子步驟2：計算θ₁和θ₂的差值，得到在脈沖磁場的作用下啁啾脈沖的偏振方向的偏轉角度Δθ；

子步驟3：根據公式Δθ＝BLV，得到磁場強度的光譜分布信息，其中，B為磁場強度，L為所述磁光晶體的長度，V為Verdet常數；以及

子步驟4：基于所述啁啾脈沖的波長變化和時間演化之間的關系以及所述磁場強度的光譜分布信息，計算得到所述待測脈沖磁場的強度隨時間的變化關系。

4.根據權利要求1所述的脈沖磁場測量方法，其中，所述啁啾脈沖的波長變化和時間演化之間的關系為隨著時間的增加波長減小。

5.一種脈沖磁場測量裝置，包括：

啁啾脈沖發生裝置，用于產生啁啾脈沖；

脈沖磁場控制單元，用于控制所述待測脈沖磁場的打開和關閉；

磁光晶體，待測脈沖磁場沿著所述磁光晶體的晶軸與所述啁啾脈沖同步地施加在所述磁光晶體上；

雙折射偏振器件,用于將從所述磁光晶體輸出的光分成偏振方向相互垂直的尋常光和異常光；

光譜采集裝置，用于采集有脈沖磁場作用的尋常光和異常光的光譜分布圖、和沒有脈沖磁場作用的尋常光和異常光的光譜分布圖；以及

計算單元，其基于所述啁啾脈沖的波長變化和時間演化之間的關系、有脈沖磁場作用的尋常光和異常光的光譜分布圖、以及沒有脈沖磁場作用的尋常光和異常光的光譜分布圖，計算得到所述待測脈沖磁場的強度隨時間的變化關系。

6.根據權利要求5所述的脈沖磁場測量裝置，其中，所述啁啾脈沖發生裝置包括飛秒摻鈦藍寶石激光器、展寬器和放大器。

7.根據權利要求5所述的脈沖磁場測量裝置，其中，所述雙折射偏振器件是渥拉斯頓棱鏡。

8.根據權利要求5所述的脈沖磁場測量裝置，其中，所述光譜采集裝置包括光譜儀和CCD。

9.根據權利要求5-8中任一項所述的脈沖磁場測量裝置，還包括反射鏡，其設置在所述啁啾脈沖發生裝置和所述磁光晶體之間，用于調節所述啁啾脈沖的光程。

10.根據權利要求9所述的脈沖磁場測量裝置，其中，所述反射鏡為全反射鏡。