[发明专利]基于迈克尔逊干涉的喷泉型原子重力仪光束相位变化测量装置与方法

摘要

本一种基于迈克尔逊干涉的原子干涉重力仪反射镜振动造成光束相位变化测量的装置及方法，装置包括：光束相位测量、光束干涉采集、干涉信号处理。反射镜振动是影响喷泉型原子干涉仪性能指标的最重要因素之一，本发明通过实时精密测量的办法同步标定振动引起的相位变化，修正该偏差，抑制振动的影响，显著提高干涉仪性能指标。运用迈克尔逊干涉装置对反射镜振动信息进行提取，实现高精度振动相位变化测量；运用正交采集干涉条纹法，可以消除干涉条纹的非线性；最后经过对干涉信号的处理可以实时测量反射镜振动引起的光束相位抖动，可以减小测量的不确定度。并且，干涉仪所用激光可以与原子干涉重力仪所用激光相同，实现相位探测的完全同步。

主权项

1.一种基于迈克尔逊干涉的原子重力仪拉曼光束相位变化测量装置，其特征在于，包括第一二分之一波片(2)、第一偏振分光棱镜(3)、第一四分之一波片(4)、拉曼反射镜(5)、第二四分之一波片(6)、参考反射镜(7)、分光棱镜(8)、第二二分之一波片(9)、第二偏振分光棱镜(10)、第一光电探测器(11)、第二光电探测器(12)、第三光电探测器(16)、第四光电探测器(17)和所述的信号处理系统(18)；/n原子干涉重力仪激光系统的输出光(1)经所述的第一二分之一波片(2)入射到所述的第一偏振分光棱镜(3)，经过该第一偏振分光棱镜(3)分为第一反射光与第一透射光，所述的第一反射光经所述的第二四分之一波片(6)入射到所述的参考反射镜(7)，并经该参考反射镜(7)反射沿原路返回，经所述的第二四分之一波片(6)再次入射到所述的第一偏振分光棱镜(3)，经该第一偏振分光棱镜(3)透射，形成第二透射光；所述的第一透射光经所述的第一四分之一波片(4)入射到所述的拉曼反射镜(5)，并经该拉曼反射镜(5)反射沿原路返回，经所述的第一四分之一波片(4)再次入射到所述的第一偏振分光棱镜(3)，经该经该第一偏振分光棱镜(3)反射，形成第二反射光；/n所述的第二透射光和第二反射光合束后经所述的分光棱镜(8)分为第三透射光和第三反射光，所述的第三透射光经所述的第二二分之一波片(9)入射到所述的第二偏振分光棱镜(10)，经该第二偏振分光棱镜(10)分为第四透射光与第四反射光束；所述的第三反射光依次经所述的第三四分之一波片(13)和第三二分之一波片(14)入射到所述的第三偏振分光棱镜(15)，经该第三偏振分光棱镜(15)分为第五透射光与第五反射光；/n所述的第一光电探测器(11)探测第二偏振分光棱镜(10)第四透射光强度，第二光电探测器(12)探测第二偏振分光棱镜(10)的第四反射光强度，第三光电探测器(16)探测第三偏振分光棱镜(15)的第五透射光强度，第四光电探测器(17)探测第三偏振分光棱镜(15)的第五透射光强度，所述的第一光电探测器(11)、第二光电探测器(12)、第三光电探测器(16)和第四光电探测器(17)分别与所述的信号处理系统(18)相连。/n