[發明專利]一種動態模式轉換原子磁場探測裝置

在審

• 申請號: 202110909541.6
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113625206A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李瑩穎;馬明祥;徐馥芳;謝玉波;張銳;汪杰;羅玉昆
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G01R33/032
• 分類號: G01R33/032
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;張勇

1.一種動態模式轉換原子磁場測量裝置，其特征在于，包括泵浦光束產生組件、探測光束產生組件、液晶可變波片(108)、原子氣室(301)、輔助磁場產生組件以及探測光束檢驗組件；

所述泵浦光束產生組件用于產生泵浦激光，泵浦激光用于極化原子氣室中的堿金屬原子介質；

所述探測光束產生組件用于產生探測激光，所述探測激光經過原子氣室中的堿金屬原子介質實現磁場信號探測；

所述液晶可變波片設置在泵浦激光的光路上，且液晶可變波片設置在泵浦光束產生組件和原子氣室之間，用于動態切換通過其的泵浦激光的偏振狀態；

所述輔助磁場產生組件與原子氣室對應設置，用于產生原子磁場探測裝置所需補償磁場和激勵磁場；

所述探測光束檢驗組件包括用于檢測經過原子氣室后的探測激光的偏振方向的變化的檢驗模塊以及與所述檢驗模塊連接的數據處理模塊；所述輔助磁場產生組件和液晶可變波片均與數據處理模塊連接。

2.根據權利要求1所述的動態模式轉換原子磁場測量裝置，其特征在于，所述液晶可變波片(108)具有雙折射性，對透射光位相產生延遲量，能改變透射光的偏振狀態。

3.根據權利要求1所述的動態模式轉換原子磁場測量裝置，其特征在于，所述泵浦光束產生組件包括泵浦激光控制器(101)、泵浦激光器(102)、第一分束鏡(103)、反射鏡(104)、第一擴束鏡(105)、第一二分之一波片(106)以及第一起偏器(107)，泵浦激光器(102)用于發射泵浦激光；第一分束鏡(103)設置在泵浦激光的光路上，用于將泵浦激光分為泵浦光參考光束(1A)和泵浦光主光束(1B)；所述泵浦激光控制器(101)設置在泵浦光參考光束(1A)的光路上且與泵浦激光器(102)連接，用于對泵浦激光的頻率進行選擇及鎖定；反射鏡(104)、第一擴束鏡(105)、第一二分之一波片(106)以及第一起偏器(107)順次設置在泵浦光主光束(1B)的光路上。

4.根據權利要求1所述的動態模式轉換原子磁場測量裝置，其特征在于，所述探測光束產生組件包括探測激光控制器(201)、探測激光器(202)、第二分束鏡(203)、第二擴束鏡(204)、第二二分之一波片(205)以及第二起偏器(206)，探測激光器(202)用于發射探測激光；第二分束鏡(203)設置在探測激光的光路上，用于將探測激光分為探測參考光束(2A)和探測主光束(2B)；所述探測激光控制器(201)設置在探測參考光束(2A)的光路上且與探測激光器(202)連接，用于對探測激光的頻率進行選擇及鎖定；第二擴束鏡(204)、第二二分之一波片(205)以及第二起偏器(206)順次設置在探測主光束(2B)的光路上。

5.根據權利要求1所述的動態模式轉換原子磁場測量裝置，其特征在于，所述原子氣室(301)為密閉的通光氣室，原子氣室的內部充有堿金屬原子和緩沖氣體。

6.根據權利要求1所述的動態模式轉換原子磁場測量裝置，其特征在于，所述輔助磁場產生組件包括三維亥姆霍茲線圈(401)、磁場驅動模塊(4.2)和液晶可變波片驅動模塊(4.3)，所述數據處理模塊包括數據輸入輸出模塊(501)和信號處理模塊(502)，所述三維亥姆霍茲線圈(401)設置在原子氣室(301)的外周圍，所述信號處理模塊(502)的輸入端通過數據輸入輸出模塊(501)的輸入端與檢驗模塊的輸出端，所述信號處理模塊(502)的輸出端通過數據輸入輸出模塊(501)的輸出端分別與磁場驅動模塊(402)的輸入端以及液晶可變波片驅動模塊(403)的輸入端連接；所述磁場驅動模塊(402)的輸出端與三維亥姆霍茲線圈(401)的輸入端相連，用于提供三維亥姆霍茲線圈(401)的驅動電流；所述液晶可變波片驅動模塊(403)的輸出端與液晶可變波片(108)的輸入端相連，用于產生液晶可變波片(108)的驅動電壓。