[发明专利]一种光纤型CPT原子磁力仪物理系统在审
| 申请号： | 201710150233.3 | 申请日： | 2017-03-14 |
| 公开（公告）号： | CN106932738A | 公开（公告）日： | 2017-07-07 |
| 发明（设计）人： | 卢向东;张笑楠;寇军;孙晓洁;曹建勋;王学锋;王巍 | 申请（专利权）人： | 北京航天控制仪器研究所 |
| 主分类号： | G01R33/02 | 分类号： | G01R33/02 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心11009 | 代理人： | 范晓毅 |
| 地址： | 100854 北京*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 光纤 cpt 原子 磁力 物理 系统 | ||
1.一种光纤型CPT原子磁力仪物理系统，其特征在于包括：主机、第一单模保偏光纤(21)、光纤起偏器(3)、第二单模保偏光纤(22)、光纤1/4波片(4)、原子气室(5)、双绞加热丝(6)、温度传感器(7)、第一光纤连接器(81)和第三单模保偏光纤(23)；其中，
所述主机包括尾纤VCSEL激光器(1)、光纤光电探测器(9)、第二光纤连接器(82)和温控单元(10)；
所述双绞加热丝(6)绕设于所述原子气室(5)的外表面，所述温度传感器(7)设置于所述原子气室(5)的外表面，所述双绞加热丝(6)和所述温度传感器(7)通过温控电缆(11)分别与温控单元(10)相连接；所述双绞加热丝(6)用于在所述原子气室(5)内产生热量，所述温控单元(10)通过所述温度传感器(7)控制所述原子气室(5)的温度；
所述尾纤VCSEL激光器(1)用于产生线偏振光，所述线偏振光经所述第一单模保偏光纤(21)传输到光纤起偏器(3)后，通过调节光纤起偏器(3)获得衰减的线偏振光，衰减后的线偏振光通过所述第二单模保偏光纤(22)到达光纤1/4波片(4)，经所述光纤1/4波片(4)转换为圆偏振光，在缓冲气体和外界磁场的条件下所述圆偏振光在所述原子气室(5)内与碱金属原子发生相互作用产生CPT光信号，所述光纤光电探测器(9)用于接收所述CPT光信号，并将所述CPT光信号转换为CPT电信号，经过对该CPT电信号的解调和解算可获知当前当地位置处外界磁场的标量磁场值。
2.根据权利要求1所述的光纤型CPT原子磁力仪物理系统，其特征在于：光纤起偏器(3)、第二单模保偏光纤(22)、光纤1/4波片(4)、原子气室(5)、双绞加热丝(6)、温度传感器(7)和第一光纤连接器(81)设置于壳体(12)内。
3.根据权利要求1所述的光纤型CPT原子磁力仪物理系统，其特征在于：所述尾纤VCSEL激光器(1)通过所述第一单模保偏光纤(21)与光纤起偏器(3)相连接，光纤起偏器(3)通过第二单模保偏光纤(22)与光纤1/4波片(4)相连接，光纤1/4波片(4)、原子气室(5)与第一光纤连接器(81)依次相连接，第一光纤连接器(81)通过第三单模保偏光纤(23)与第二光纤连接器(82)相连接。
4.根据权利要求1所述的光纤型CPT原子磁力仪物理系统，其特征在于：所述温控单元(10)通过所述温度传感器(7)控制所述原子气室(5)的温度包括：所述温度传感器(7)实时监测所述原子气室(5)的温度并传输给温控单元(10)，温控单元(10)根据温度实时调节双绞加热丝(6)产生的热量，能够对原子气室(5)的长时间恒温控制。
5.根据权利要求1所述的光纤型CPT原子磁力仪物理系统，其特征在于：所述双绞加热丝(6)采用无磁材料钨丝缠绕而成。
6.根据权利要求1所述的光纤型CPT原子磁力仪物理系统，其特征在于：所述原子气室(5)为将注入碱金属原子及缓冲气体的中空的光纤通过光纤拉锥技术密封而成。
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