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[发明专利]原子磁强计中的线圈磁场空间分布原位测量装置及方法-CN202310908072.5在审
发明人：陆吉玺;王淑莹;全伟;徐诺舟;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-24 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明公开了一种原子磁强计中的线圈磁场空间分布原位测量装置及方法，属于磁场精密测量领域。本发明针对微型线圈均匀性衰减及加工误差问题，考虑到传统磁通门的磁场测试方法无法适用于微型线圈尺寸，采用了检测激光器、抽运激光器、原子气室、微型线圈、标定线圈、双轴声光偏转器的组合。其中方法基于二维声光偏转器和三轴磁场原位归零方法，能够实现线圈产生磁场的二维平面三轴测定，为磁场分析及高精度磁场操控提供保障。同时，该方法还考虑了剩余环境磁场的影响，对于线圈性能的准确评估及校正有重要意义。
原子磁强计中的线圈磁场空间分布原位测量装置方法

[发明专利]光子晶体荧光增强的SERF原子磁强计检测装置及方法-CN202310809874.0在审
发明人：李伟;李婉晴;杨慧昕;刘进容;屈少涛;魏震国;张舒怡;全伟;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明涉及原子磁强计/原子陀螺的原子器件技术领域。提供了一种光子晶体荧光增强的SERF原子磁强计检测装置及方法。目的在于解决现有技术采用的偏振检测方法等受到光强、偏振态的变化影响很大的问题。主要方案包括荧光作为光子晶体荧光增强薄膜的激发光，当光子晶体的周期性结构与激发光波长匹配时，光子晶体荧光增强薄膜上所涂覆的荧光颗粒发出的荧光会被增强，利用光子晶体荧光增强效应对激发波长的选择性，通过检测光波长唯一确定对应磁场条件，从而得到检测波长与外部磁场的对应关系，实现对磁场的检测。
光子晶体荧光增强 serf 原子磁强计检测装置方法

[发明专利]一种基于金刚石膜的高性能VCSEL半导体激光器-CN202310729897.0在审
发明人：李伟;张舒怡;刘进容;杨慧昕;魏震国;屈少涛;李婉晴;全伟;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01S5/024 文献下载
摘要：本发明设计半导体激光技术领域，涉及一种基于金刚石膜的高性能VCSEL半导体激光器。目的在于解决VCSEL工作温度较低(600)、线宽较宽、光束质量较差的问题。主要方案包括至下而上依次设置的衬底(101)、散热层(102)、第一电极(103)、第一DBR反射层(104)、第一氧化限制层(105)、有源层(106)、第二氧化限制层(107)、第二DBR反射层(108)、绝缘散热层(109)，绝缘散热层(109)上设置有与第二DBR反射层(108)连接的第二电极(110)，第二电极上覆盖有隔热层。
一种基于金刚石性能 vcsel 半导体激光器

[发明专利]一种无磁场调制的双轴SERF原子磁强计测量装置及方法-CN202310449699.9在审
发明人： 房建成;王耀国;马彦宁;詹迪;孙博文;马丹跃;陆吉玺 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G01R35/00 文献下载
摘要：一种无磁场调制的SERF双轴磁场测量装置及方法，针对传统双轴测量中需要施加调制磁场，导致自旋交换弛豫增加以及磁场串扰的问题，提出通过调制SERF原子磁强计中的抽运光，替代传统的磁场调制，进而测量双轴原子自旋极化率信息，实现双轴磁场测量。这种方法由于舍弃了传统双轴测量时外加的调制磁场，不引入调制磁场，可实现更高灵敏度的双轴磁场测量，并且可完全抑制磁场串扰。为未来新一代超高灵敏度阵列式原子磁强计技术及应用提供一种新方案。
一种磁场调制 serf 原子磁强计测量装置方法

[发明专利]一种基于激光加热的SERF原子磁强计及磁强测量方法-CN202310538041.5在审
发明人：李伟;屈少涛;刘进容;杨慧昕;魏震国;李婉晴;张舒怡;全伟;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01R33/02 文献下载
摘要：本发明涉及量子传感领域，提供了一种基于激光加热的SERF原子磁强计及磁强测量方法。目的在于克服当前SERF原子磁强计常规加热方法引入磁噪声对磁强计信号产生干扰的问题。主要方案包括检测激光器、抽运激光器发出的激光均通过光纤导入磁强计探头内；磁强计探头，包括气室，气室外的石墨烯，气室外包覆有三维磁补偿线圈，然后在外层采用气凝胶构成的隔热罩；检测激光光路包括耦合镜、1/2玻片、反射棱镜、PBS分光棱镜，检测激光最终经过PBS分光棱镜分成两束光分别照射在两个光电二极管上；热激光光路包括耦合镜，加热激光经过耦合镜照射到玻璃气室下表面的石墨烯上；抽运激光光路包括耦合镜，1/4玻片、反射棱镜，抽运激光经过反射棱镜后射入玻璃气室内。
一种基于激光加热 serf 原子磁强计测量方法

[发明专利]一种基于衍射分束器的用于阵列式磁强计的高效分光方法-CN202310531962.9在审
发明人：李伟;杨慧昕;刘进容;屈少涛;魏震国;李婉晴;张舒怡;全伟;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明属于量子精密传感与测量领域，提供了一种基于衍射分束器的用于阵列式磁强计的高效分光方法，主旨在于解决现有的分束系统的空间体积大，光功率损耗较大且存在退偏效果明显的技术问题。主要方案包括采用特制符合分束数目的多级衍射分束镜对一台激光器输出光束进行空间分束，保证分束后光束与分束前光束偏振度及光束质量的一致性，并有效减少分束带来的能量损耗；针对分束后的多路激光，采用电机控制的二分之一玻片放置于保偏光纤耦合镜之前，精细调整输出光的功率，用于维持输出多路激光的功率一致性；同时利用反射镜及透射比可调的分光镜进行分层结构设计，充分提高分光系统的空间利用率。
一种基于衍射分束器用于阵列磁强计高效分光方法

[发明专利]基于SERF磁强计的小型化超稳激光器-CN202310539775.5在审
发明人：李伟;魏震国;杨慧昕;刘进容;屈少涛;李婉晴;张舒怡;全伟;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H01S5/02326 文献下载
摘要：本发明属于激光技术领域，提供了一种基于SERF磁强计的小型化超稳激光器。主旨在于解决传统的激光功率稳定方法如声光调制功率稳定方法和电光调制功率稳定方法光路比较复杂，难以集成到小型化的激光器中，且调制效率低、温度稳定性差等缺点。主要方案包括底座，设置在底座上的依次设置的半导体激光芯片、快轴准直镜、慢轴准直镜、隔离器、第一半波片、液晶可变相位延迟器、偏振分光棱镜、第二半波片、耦合镜，耦合镜通过光纤连接器连接光纤，还包括PID控制系统，PID控制系统的光电探测器探测偏振分光棱镜的环内光，并根据环内光的功率波动，对液晶可变相位延迟器输出对应的驱动电压。
基于 serf 磁强计小型化激光器

[发明专利]一种基于混合碱金属的碱金属电子极化率测量方法-CN202011401821.8有效
发明人： 房建成;魏凯;徐子童;翟跃阳;韩邦成;刘颖 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-12-04 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01N27/74 文献下载
摘要：一种基于混合碱金属的碱金属电子极化率测量方法，通过建立偏置磁场与原子进动频率的线性函数关系式，从线性函数关系式的斜率值得到混合碱金属原子的混合减慢因子，利用不同核自旋原子的密度比得到混合减慢因子和不同核自旋原子减慢因子的关系式，再利用每种核自旋原子减慢因子与碱金属电子极化率之间的关系式解得碱金属电子极化率值，方法合理，实验操作简单，有利于准确测得混合碱金属原子的电子极化率，为高精度的原子自旋惯性测量装置的研制提供了基础。
一种基于混合碱金属电子极化测量方法

[发明专利]机载分布式POS布局优化方法和装置-CN202010489022.4有效
发明人：宫晓琳;孙录金;刘刚;房建成;符倚伦;田珂珂;丁孝双 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-06-02 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本公开提供了机载分布式POS布局优化方法，具体为基于自适应简化均值粒子群遗传混合算法的机载分布式POS布局优化方法。建立布局方案对应的适应度函数模型；随机生成初始粒子群并确定父代粒子；自适应的确定变异影响因子并更新位置更新公式，获得子代粒子；通过遗传算法得到子代个体，并确定出全局最优个体；对全局最优个体进行解码，确定出最优布局方案。该方法自适应的调节简化均值粒子群遗传混合算法中的变异影响因子，并用变异影响因子代替惯性权重参数进行粒子位置更新，平衡了算法的全局和局部搜索能力，提高了算法的收敛速度和收敛精度，从而提高了机载分布式POS布局优化方案的效率和精度。公开还提出机载分布式POS布局优化装置。
机载分布式 pos 布局优化方法装置

[发明专利]基于联邦平滑的MPOS离线组合估计方法和装置-CN202010489028.1有效
发明人：宫晓琳;张芮琪;刘刚;房建成;丁孝双;田珂珂;符倚伦 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-06-02 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本公开提供了基于联邦平滑的MPOS离线组合估计方法，针对机载对地观测离线成像对MPOS运动参数离线测量精度的高要求，将联邦滤波的分散化滤波与容错思想同平滑估计具有全局优化的特点相结合，设计前向滤波和后向平滑递推两个估计过程。在完成基于联邦滤波的前向滤波后，对子滤波器进行基于R‑T‑S固定区间平滑的后向递推，并对递推结果进行全局优化，得到全局的平滑估计结果。克服了传统联邦滤波方法仅利用当前时刻以及之前时刻的量测信息导致组合估计精度低的不足，能够利用所有观测信息，充分挖掘MPOS的潜在精度，从而提高了MPOS的离线组合估计精度。本公开还提出基于联邦平滑的MPOS离线组合估计装置。
基于联邦平滑 mpos 离线组合估计方法装置

[发明专利]一种测量人脑部磁场信号的可调节式脑磁头盔-CN202310503381.4在审
发明人：宁晓琳;高振峰;高阳;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： A61B5/245 文献下载
摘要：本发明提供一种测量人脑部磁场信号的可调节式脑磁头盔，属于生物医学领域，涉及一种医疗器械，其由头盔和卡槽组成；头盔具有五种型号，以适应不同人群的头围，按照国际通用脑电采集导联系统进行传感器布局，共64通道，实现各个脑区的完整覆盖；卡槽具有四种型号，用来调节传感器的深度，减少传感器与头部的距离从而捕捉更强的脑磁信号；头盔上有相应的孔和键槽与其配合，无需手动测量就可确定传感器的深度；本发明提出的可调节式脑磁头盔，能够适应各类人群的头围，具有高贴合度、轻量化、成本低、易于测量的优点，是一种普适且可靠的脑磁信号测量工具。
一种测量人脑磁场信号调节磁头

[发明专利]微小型双平面三轴自屏蔽线圈优化设计方法-CN202310086644.6在审
发明人：陆吉玺;唐硕;房建成;王淑莹;全伟 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-01-19 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06F30/10 文献下载
摘要：微小型双平面三轴自屏蔽线圈优化设计方法，能够解决三轴磁场线圈结构灵活性差，难以小型化的问题，以及磁补偿和磁调制带来的串扰问题，属于磁场操控技术领域。本发明中自屏蔽均匀磁场线圈包括X，Y，Z三轴方向的磁场线圈。基于此方法，将双平面自屏蔽磁场线圈设计转化为以目标点磁场值为线圈未知参数约束条件的非线性优化问题，构建完整的最优化模型。采用粒子群优化算法，使线圈的设计在优化函数最佳的同时，不依赖于目标点的选择，确保微小型双平面线圈具有良好的内部磁场均匀特性和外部磁场快速衰减的自屏蔽特性。
微小平面屏蔽线圈优化设计方法

[发明专利]一种基于SERF原子陀螺的碱金属气室激光加热控温方法-CN202310538119.3在审
发明人：李伟;刘进容;屈少涛;杨慧昕;魏震国;李婉晴;张舒怡;全伟;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G05D23/20 文献下载
摘要：本发明涉及属于量子传感领域，提供了一种基于SERF原子陀螺的激光加热控温方法。主旨在于解决实现一种高精度、高稳定度、低磁场噪声的SERF原子陀螺碱金属气室加热控温。主要方案包括将气室置于加热结构的空腔中，再将加热结构置于坡莫合金屏蔽桶+铁氧体中；加热激光器发出激光通过加热结构的通光孔照在石墨烯上，在石墨烯的加热面进行光热转换，进行热传导给气室加热；铂热电阻PT1000实时测量气室的外壁温度，并将温度信号传输给温控电路板，温控电路板输出控制信号控制加热激光器的出光功率；光纤光栅测量气室内温度，根据测量结果，对控温程序及加热结构进行优化。
一种基于 serf 原子陀螺碱金属激光加热方法

[发明专利]基于双重调制的无自旋交换弛豫原子自旋磁场检测方法-CN202310309972.8在审
发明人：翟跃阳;曹乾;黄彬越;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明公布了一种基于双重调制的无自旋交换弛豫原子自旋磁场检测方法，包括窄线宽激光器、第一格兰泰勒棱镜、碱金属处于无自旋交换弛豫状态的碱金属气室、1/4波片、光弹调制器、第二格兰泰勒棱镜、光电探测器、信号发生器、磁屏蔽、磁补偿系统以及数据采集分析系统。本发明利用磁场调制和光弹调制组成的双重调制方法，对原子自旋磁强计检测激光进行调制检测，通过该方法可以抑制起偏器和检偏器之间的夹角误差以及进一步降低检测系统的背景噪声。且本发明未加入额外的调制装置，避免在SERF磁强计装置中引入复杂光路，无需复杂操作，并能大幅降低成本。
基于双重调制自旋交换原子磁场检测方法

[发明专利]基于原子自旋磁强计检测光抽运效应的线圈常数测量方法-CN202310316811.1在审
发明人：翟跃阳;曹乾;黄彬越;房建成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明涉及基于原子自旋磁强计检测光抽运效应的线圈常数测量方法。常规的原子自旋磁强计线圈常数在使用前通过磁通门磁强计进行外部标定，由于原子自旋磁强计中线圈和屏蔽体之间存在耦合作用，且该情况下线圈常数会随耦合作用强弱发生变化，引起线圈产生磁场不准确等问题，影响原子自旋磁强计灵敏度的准确性。本发明设计的方法是，利用原子自旋磁强计中难以完全抑制的检测光抽运效应，获得无检测光抽运效应作用下的补偿磁场，再同此时信号发生器联系，实现线圈常数的原位标定。
基于原子自旋磁强计检测抽运效应线圈常数测量方法

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