[发明专利]一种用于原子自旋陀螺的探测激光稳频装置及方法

权利要求书

1.一种用于原子自旋陀螺的探测激光稳频装置，其特征在于：包括光学系统和电路系统；光学系统包括稳频探测激光、稳频原子气室(2)、光电探测器(4)；电路系统包括信号处理电路(6)；

所述稳频原子气室(2)内充入碱金属和缓冲气体，与原子自旋陀螺中原子气室内充入的碱金属和缓冲气体均相同，稳频原子气室(2)内的气体压强与原子自旋陀螺中原子气室内的气体压强相差一个设定值；稳频原子气室(2)的碱金属吸收峰位置与原子自旋陀螺中原子气室的碱金属吸收峰位置偏离一个设定值；

光电探测器(4)用于探测经过稳频原子气室(2)后的稳频探测激光信号，然后将稳频探测激光信号输出给信号处理电路(6)；

信号处理电路(6)根据光电探测器(4)输入的稳频探测激光信号，输出反馈信号给外部的探测激光器，使探测激光器输出稳频激光；

光学系统还包括温度传感器(1)、加热装置(3)，电路系统还包括温度控制电路(5)；

温度传感器(1)用于测量稳频原子气室(2)的温度，然后测量的温度输出给温度控制电路(5)；

加热装置(3)根据温度控制电路(5)的控制信号对稳频原子气室(2)进行加热；

温度控制电路(5)根据温度传感器(1)测量的温度，输出控制信号给加热装置(3)，用于保持稳频原子气室(2)的温度稳定在固定值处。

2.根据权利要求1所述的一种用于原子自旋陀螺的探测激光稳频装置，其特征在于：温度传感器(1)紧贴稳频原子气室(2)安装。

3.根据权利要求1所述的一种用于原子自旋陀螺的探测激光稳频装置，其特征在于：所述稳频原子气室(2)和原子自旋陀螺中原子气室内充入的缓冲气体均为N₂。

4.根据权利要求1所述的一种用于原子自旋陀螺的探测激光稳频装置，其特征在于：所述加热装置(3)为无磁加热片。

5.一种用于原子自旋陀螺的探测激光稳频方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤101、探测激光器输出的光，通过分束棱镜分出一束作为稳频探测激光；

步骤102、稳频探测激光穿过稳频原子气室(2)后，光电探测器(4)探测稳频探测激光的光信号，然后将光信号转换为电流信号；稳频原子气室(2)的碱金属吸收峰位置与原子自旋陀螺原子气室的碱金属吸收峰位置偏离一个设定值；采用稳频原子气室(2)内与原子自旋陀螺中原子气室内充入相同的碱金属、相同的缓冲气体且缓冲气体的压强相差一个设定值，设定值根据吸收峰偏离值确定；

采用温度控制电路(5)保持稳频原子气室(2)的温度稳定在固定值处，温度控制电路(5)根据温度传感器(1)测量的温度和稳频原子气室(2)的预设温度的差值，输出控制信号给加热装置(3)，加热装置(3)加热稳频原子气室(2)，使稳频原子气室(2)的温度达到预设温度；

步骤103、光电探测器(4)输出电流信号给信号处理电路(6)，信号处理电路(6)将电流信号转换为电压信号，信号处理电路(6)根据电压信号和预设电压信号的差值，输出反馈信号给探测激光器，实现探测激光器输出的激光频率控制。

6.根据权利要求5所述的一种用于原子自旋陀螺的探测激光稳频方法，其特征在于：所述信号处理电路(6)采用负反馈电路形式输出反馈信号给探测激光器；所述温度控制电路(5)采用负反馈电路形式输出反馈信号给加热装置(3)。