[发明专利]基于光纤Sagnac干涉的原子自旋进动检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于光纤Sagnac干涉的原子自旋进动检测装置信号抗干扰能力优化方法。该方法从环境温度干扰抑制、提高基于光纤Sagnac干涉的原子自旋进动检测装置信号稳定性的角度出发，进行基于光纤Sagnac干涉的原子自旋进动检测装置信号环境抗干扰性能的优化，最终实现对基于光纤Sagnac干涉的原子自旋进动检测装置的环境温度不敏感的信号稳定输出。该方法通过同时采集系统输出的基频和二倍频信号，将两路信号进行相除运算，获得系统对环境温度不敏感的输出量，该输出量可以排除环境温度带来的系统光损耗的影响。此方法的应用，可有效的提高基于光纤Sagnac干涉的原子自旋进动检测装置信号的稳定性。

主权项

1.一种基于光纤Sagnac干涉的原子自旋进动检测装置，其特征在于，包括：宽谱光源(1)、光纤环形器(2)、起偏器(3)、45°熔点(4)、光纤相位调制器(5)、保偏光纤延迟线(6)、光纤准直器(7)、1/4波片(8)、碱金属气室(9)、反射镜(10)、光电探测器(11)、锁相放大器(12)和信号处理模块(13)，其中：宽谱光源(1)输出具有的频率覆盖碱金属原子D1和D2线的宽谱光经过光纤环形器(2)和光纤起偏器(3)产生线偏振光，经过45°熔点(4)产生偏振方向沿水平和竖直的两束线偏振光E₁和E₂；两束偏振光分别经过光纤相位调制器(5)的快轴和慢轴，产生相位调制，并对应地在保偏光纤延迟线(6)快轴和慢轴中传输；两束光经过光纤准直器(7)进入空间光路，再经过其快轴与水平方向成45°的1/4波片(8)变成左旋和右旋圆偏振光，左旋和右旋圆偏振光进入极化的碱金属气室(9)进行原子自旋进动检测，再经过反射镜(10)后发生偏振态的互换，并沿原路返回，在回到光纤起偏器(3)时发生干涉，并进入光电探测器(11)实现光电转换，得到的电信号经过锁相放大器(12)提取基频频和二倍频信号，再进入信号处理模块(13)实现信号相除运算，最终输出对环境温度干扰不敏感的信号。