[发明专利]一种基于光纤电光调制器的可自由扩展测磁系统

摘要

本发明涉及一种基于光纤电光调制器的可自由扩展测磁系统，属于磁场测量技术领域。本发明测磁系统通过光纤电光调制器产生系统所需的带频率调制的双色相干光束，光束经扩束通过待测原子蒸汽室与参考光束由差分探测获得电磁感应透明（EIT）信号；再通过锁相放大技术，误差信号经由伺服控制系统反馈给光纤电光调制器，以保证光纤电光调制器的输出频率与磁场大小保持一致。系统中，伺服控制系统的输出电压与塞曼分裂频率一一对应，可直接用于表征外部磁场大小。同时，本测磁系统方便扩展，在不同的应用条要求下可按需求扩展成为磁场梯度仪以及阵列测量系统。

主权项

一种基于光纤电光调制器的可自由扩展测磁系统，其特征在于该测磁系统包括：激光光源，用于产生频率稳定的激光；光纤电光调制器，用于接收激光，并根据频率综合器的经调制的微波调制信号，产生相干光源，光纤电光调制器通过单模保偏光纤与激光光源相连，通过高频信号线与频率综合器相连；探测光路，用于接收相干光源，探测外部磁场对激光吸收强度产生的变化，产生相应的电压信号，探测光路通过单模保偏光纤与光纤电光调制器相连；锁相放大器，用于接收探测光路产生的电压信号和信号源产生的正弦调制信号，将电压信号与正弦调制信号进行混频滤波，得到一个误差信号，并将该误差信号输送至伺服控制器，锁相放大器同时通过信号线与探测光路和信号源相连；信号源，用于产生一个正弦调制信号和一个三角波扫频信号，并将正弦调制信号与三角波扫频信号发送至加法器，同时将其中的正弦调制信号发送至锁相放大器，信号源同时与锁相放大器和加法器相连；加法器，用于接收信号源的正弦调制信号、三角波扫频信号和来自伺服控制器的反馈控制信号，并将正弦调制信号、三角波扫频信号与反馈控制信号相加，得到闭环电压信号，并将闭环电压信号发送至频率综合器，加法器通过信号线同时与信号源和频率综合器相连；频率综合器，用于接收加法器的闭环电压信号，将闭环电压信号转换成为调制频率，并将调制频率叠加到由频率综合器本身产生的微波信号上，得到经调制的微波调制信号，频率综合器通过信号线与光纤电光调制器相连；伺服控制器，用于接收锁相放大器的误差信号，根据误差信号产生一个反馈控制信号，并将该反馈控制信号同时发送至加法器和数据处理器，伺服控制器通过信号线同时与加法器和数据处理器相连；数据处理器，用于接收伺服控制器的反馈控制信号，并将反馈控制信号的电压转换成待测磁场强度。