[发明专利]一种原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法

权利要求书

1.一种原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，其特征在于，包括针对横向光频移的解耦测量和针对横向光频移的对消抑制，所述解耦测量包括分别确定由激光圆偏振成分导致的横向光频移和由原子系综圆二色性导致的横向光频移，所述对消抑制为利用由激光圆偏振成分导致的横向光频移与原子系综圆二色性导致的横向光频移进行两者对消。

2.根据权利要求1所述的原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，把原子自旋惯性测量装置放置在稳定平台上，调整惯性测量装置至正常工作状态；

步骤2，调整检测光的圆偏振度并记录圆偏振度值S，测量原子自旋惯性测量装置在所述圆偏振度值下的横向光频移并记录横向光频移值Lx，形成坐标点数组(S，Lx)；

步骤3，将步骤2执行N次，N为整数，N＞5，依次得到N对数组(S₁，Lx¹)，(S₂，Lx²)，···，(S_N，Lx^N)；

步骤4，将所述N对数组在XY坐标中进行线性拟合，得到一条自变量为检测光圆偏振度值，因变量为惯性测量装置横向光频移大小的满足一次函数关系的拟合直线；

步骤5，计算所述拟合直线的X轴截距和Y轴截距，拟合直线Y轴截距为原子系综圆二色性导致的横向光频移，拟合直线X轴截距是为抵消原子系综圆二色性导致的横向光频移所需调整的检测光圆偏振度值，从而实现原子自旋惯性测量装置横向光频移的对消抑制。

3.根据权利要求2所述的原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，其特征在于，所述步骤1中调整惯性测量系统至正常工作状态是指：将充有K原子、Rb原子、²¹Ne原子和淬灭气体氮气的碱金属气室加热达到工作温度，磁屏蔽系统隔离环境磁场，使系统工作在稳定弱磁环境下。

4.根据权利要求2所述的原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，其特征在于，所述步骤2中调整检测光的圆偏振度所使用的器件包括其相位延迟固定而其快慢轴可旋转调节的1/4波片和/或1/2波片，以及其快慢轴固定而其延迟相位可调的LCVR液晶相位可变延迟器和/或Soleil-Babinet补偿器。

5.根据权利要求2所述的原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，其特征在于，所述步骤4中的拟合直线为其中为原子自旋惯性测量装置横向光频移，K为直线斜率，b为Y轴截距，为检测光圆偏振度。

6.根据权利要求5所述的原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，其特征在于，所述步骤5中计算所述拟合直线的X轴截距和Y轴截距采用以下方式：令为零即得Y轴截距b，b为由原子系综圆二色性导致的横向光频移令为零即得X轴截距-b/K，X轴截距是为抵消原子系综圆二色性导致的横向光频移所需调整的检测光圆偏振度值。

7.根据权利要求1所述的原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，其特征在于，原子自旋惯性测量装置横向光频移为：

其中laser标记项为由激光圆偏振成分导致的横向光频移，atom标记项为由原子系综圆二色性导致的横向光频移，Φ为检测光光子通量，r_e为电子半径，c为光速，f为振子强度，γ_e为电子旋磁比，A为入射光的横截面积；D(v)为激光频率相关函数，当激光频率一定时为常值；为检测光圆偏振度；L为气室长度，l为气室长度变量；和分别为在入射检测光的初始右旋圆偏振分量和初始左旋圆偏振分量相同的情况下，出射的右旋圆偏振分量的光强和初始左旋圆偏振分量的光强，当系统极化率一定时，这两个值为常值，将上述公式不变的量进行形式上化简得到为：

上述为拟合直线对应的公式，K为直线斜率，b为与Y轴的截距，b为由原子系综圆二色性导致的横向光频移令为零即可得到；与X轴的截距是为抵消原子系综圆二色性导致的横向光频移所需调整的检测光的圆偏振度的值，令为零即可得到。