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[发明专利]一种在线补偿由光偏振波动导致的旋光角检测误差的方法-CN202310958711.9在审
发明人：魏凯;衡星;翟跃阳;徐子童;刘畅;全伟 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-08-01 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01N21/21 文献下载
摘要：一种在线补偿由光偏振波动导致的旋光角检测误差的方法，根据原子自旋对磁场或光场调制的响应信号，结合小波分析数据降噪和增量型PID控制算法，通过实时改变光路中四分之一波片的光轴角，实现旋光角检测误差快速实时补偿。本方法合理、通用，实验操作简单，不受限于光路的复杂性，可适用于各类基于旋光角检测系统的场景应用。
一种在线补偿偏振波动导致旋光角检测误差方法

[发明专利]一种四波混频过程中实现自动位相匹配的装置与方法-CN202310958397.4在审
发明人：魏凯;衡星;翟跃阳;黄晓菲;龚定辉;全伟 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-08-01 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G02F1/35 文献下载
摘要：一种四波混频过程中实现自动位相匹配的装置与方法，通过自动寻找泵浦光与探针光之间的最佳位相匹配条件，从而稳定、有效地制备出高性能量子光，其特征在于，包括四波混频用气室及支撑座、I级光束位置探测相机、II级光束位置探测相机、泵浦光I级程控反射镜架、泵浦光II级程控反射镜架、探针光I级程控反射镜架、探针光II级程控反射镜架、反射镜架控制器、多个半波片、非偏振分光器件与偏振分光晶体。上述器件均放置在一个带有位置刻度的光学元件放置板上，固定各个器件的位置与高度，即可获得各器件之间相距距离。
一种混频过程实现自动位相匹配装置方法

[发明专利]一种电磁-热组合消磁装置与方法-CN202310451019.7在审
发明人：马丹跃;孙博文;房秀杰;薛杨枝;陆吉玺;王坤;翟跃阳;全伟;韩邦成 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H01F13/00 文献下载
摘要：一种电磁‑热组合消磁装置与方法，解决了坡莫合金‑铁氧体组合磁屏蔽一体化电磁消磁后剩磁和剩磁梯度过大的问题。坡莫合金材料拥有较低的矫顽力和较高的居里温度，其制成的多层磁屏蔽桶使用电磁消磁可容易的获得极低的剩磁和剩磁梯度。高磁导率的铁氧体材料有着较高的矫顽力和较低居里温度，通过将铁氧体磁屏蔽加热到材料的居里温度以上，可以获得完美的消磁效果。本发明通过对外层的多层坡莫合金使用电磁消磁后，再将内层铁氧体磁屏蔽加热到材料的居里温度以上后水冷降温到室温，利用电磁‑热组合消磁方法，实现坡莫合金‑铁氧体磁屏蔽内部的剩磁和剩磁梯度接近于零，满足基于原子自旋效应的超高灵敏磁场和惯性测量对磁场的苛刻要求。
一种电磁组合消磁装置方法

[发明专利]一种原子磁强计磁光非正交角的测量方法-CN202310317478.6在审
发明人： 翟跃阳;李任杰;李佳洁 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：一种原子磁强计磁光非正交角的测量方法，可以在原子磁强计正常工作时进行的原位测量方法，可以同时应用于单轴磁强计、双轴磁强计和三轴磁强计等常见的原子磁强计，而不需要任何额外的辅助或校准设备，对提升磁强计的性能，拓展磁强计的应用范围，保证其在生物磁测量领域的实际应用有重要意义，通过将抽运光向三轴投影，获得存在磁光非正交的情况下的输出响应模型。通过改变扫场方向可以分别获得两个敏感轴x轴和y轴上的光频移，进一步获得抽运光在x‑o‑y平面的投影与x轴夹角的大小。接着按比例补偿两敏感轴的光频移，再利用z轴线圈将色散曲线补至对称，可以获得z轴方向的光频移大小，此时即可获得z轴与抽运光的夹角的大小。
一种原子磁强计磁光非正交角测量方法

[发明专利]基于瞬态响应的SERF态碱金属原子极化率测量方法及装置-CN202310234895.4在审
发明人：马丹跃;房秀杰;翟跃阳;赵天;范文峰;全伟;肖志松 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：基于瞬态响应的SERF态碱金属原子极化率测量方法及装置，通过在抽运光路中增加斩波器将抽运光束以一定频率进行调制并在横向施加已知磁场使实现，所述斩波器调制时间应大于碱金属原子达到SERF态的极化时间，在开启状态下原子充分极化，关闭状态下原子充分退极化以得到碱金属原子极化率更加准确的测量结果，通过建立原子瞬态响应方程进行拟合得到横向磁场的共振频率，通过减慢因子求解得到碱金属原子极化率，对于进一步研制更高灵敏度的SERF磁强计装置和SERF惯性测量装置提供了更准确的参数测量手段，可应用于基础物理学研究和极弱磁心脑磁探测领域。
基于瞬态响应 serf 碱金属原子极化测量方法装置

[发明专利]一种基于鲸群优化算法的匀场线圈设计方法和线圈结构-CN202310450821.4在审
发明人： 翟跃阳;黄彬越;曹乾;陈正煜 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：一种基于鲸群优化算法的匀场线圈设计方法和线圈结构，提供了一种不增加结构复杂度且产生高均匀度磁场的线圈方案，能够为原子磁强计等量子精密测量技术提供所需的实验条件。本发明首先根据边界条件和等效电流方法得到线圈在磁屏蔽层内部激励磁场表达式，根据应用需求，选择适应度函数，利用磁场表达式计算适应度函数作为鲸群优化算法的优化目标，算法在约束的参数范围内进行寻优，从而得到优化参数构建线圈系统。匀场线圈线圈电流分布在同一个圆柱面上，由四个相同半径的分立线圈环组合而成，并置于一个中空、两端封闭的圆柱形磁屏蔽层内。
一种基于优化算法线圈设计方法结构

[发明专利]一种小型化原子磁强计的提高光场均匀性的方法-CN202310449614.7在审
发明人：刘颖;李佳洁;翟跃阳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：一种小型化原子磁强计的提高光场均匀性的方法，以原子磁强计为研究对象，由于原子磁强计输入光场在横向上呈现高斯分布，根据碱金属原子自旋极化与激光光强之间的关系我们可以发现，碱金属原子的极化率也随光强呈现不均匀的分布。通过陶瓷插芯将原有准直光场进行扩束，可以大大提高到达碱金属气室的激光在横向上的均匀性，从而提高碱金属原子极化均匀性。这有助于增大原子磁强计的响应信号，提升信噪比。该方法可以很好的应用于小型化原子磁强计中，在小体积和低成本的情况下，实现更高的磁场测量灵敏度，是阵列式脑磁图和心磁图成像系统的理想选择。同时，该方法还可以应用于双轴磁强计和三轴磁强计等常见的原子磁强计中，具有广泛的应用前景。
一种小型化原子磁强计提高均匀方法

[发明专利]一种基于全息光场调控的碱金属原子极化系统-CN202310181793.0在审
发明人：刘颖;李佳洁;翟跃阳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：一种基于全息光场调控的碱金属原子极化系统，该系统能够同时实现对极化光场的振幅、相位和偏振进行调制，增加光场调控能力，为高精度原子自旋磁场测量装置的研制提供了基础，其特征在于，包括在碱金属气室抽运光入射侧设置的全息信号光光路和全息参考光光路，在碱金属气室抽运光出射侧设置的第一电荷耦合器件和第二电荷耦合器件，所述全息信号光穿越所述碱金属气室后入射到所述第一电荷耦合器件，所述全息参考光在所述碱金属气室中与所述全息信号光交叉后出射到所述第二电荷耦合器件，所述第一电荷耦合器件和第二电荷耦合器件分别连接数据采集处理系统。
一种基于全息调控碱金属原子极化系统

[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]一种解决原子磁强计磁光非正交问题的综合抑制方法-CN202310304969.7在审
发明人： 翟跃阳;李任杰;李佳洁 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：一种解决原子磁强计磁光非正交问题的综合抑制方法，旨在解决磁光非正交问题所导致的系统刻度系数、输出信号强度减小、信噪比变差和灵敏度下降等问题，从而保障原子磁强计在心脑磁方面的应用，包括多维度抑制措施如磁场补偿、调制参数优化、抽运光频率调节和增大光强等方法，依照合理的流程，以综合抑制磁光非正交问题，显著增强磁强计的响应信号强度，减小系统误差，提高信噪比和灵敏度，拓展磁强计的应用范围，具有广阔的应用前景。
一种解决原子磁强计磁光非正交问题综合抑制方法

[发明专利]一种SERF原子磁场测量装置的光频移梯度测量装置与方法-CN202211640858.5在审
发明人：陆吉玺;马彦宁;王耀国;孙博文;翟跃阳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明涉及一种SERF原子磁场测量装置的光频移梯度测量装置与方法，通过上位机对于声光调制器与磁场线圈的同时控制，测量SERF原子磁场测量装置在关闭抽运光情况下在不同偏置磁场中的瞬态响应，而后通过对于瞬态响应的拟合实现对于光频移测量，并通过改变检测光位置，实现对于光频移梯度的测量。
一种 serf 原子磁场测量装置光频移梯度方法

[发明专利]一种基于弛豫的原子磁强计极化率测量方法-CN202310308030.8在审
发明人： 翟跃阳;李任杰;李佳洁 -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：一种基于弛豫的原子磁强计极化率测量方法，以原子磁强计为主要研究对象，利用色散曲线获得磁强计的磁线宽，进而获得磁强计的总弛豫率。并通过大范围变动磁强计的抽运光功率密度，获得总弛豫率随光功率密度的变化关系，同时考虑弛豫率饱和的部分，并对此关系进行拟合，分别获得抽运率与其他弛豫率，此时即可获得原子磁强计的极化率。此方法由于考虑了弛豫率的饱和，大大提高了极化率测量的精度和可靠性，并可同时应用于单轴磁强计、双轴磁强计和三轴磁强计，而不需要任何额外的辅助或校准设备。极化率的准确测量将保障磁强计的优化进程，这对提升磁强计的性能，改善磁强计的稳定性，保证其在生物磁测量领域的实际应用有重要意义。
一种基于原子磁强计极化测量方法

[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

[发明专利]一种基于衍射光学元件的多通道原子磁强计测量方法-CN202310449681.9在审
发明人： 翟跃阳;李佳洁;刘颖 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：一种基于衍射光学元件的多通道原子磁强计测量方法，属于基于高稳定性、高一致性、可塑性强并且易于集成的衍射光学元件的原子磁强计测量方法，对提升原子磁强计的空间分辨率具有重要意义，其特征在于，包括在碱金属气室激光入射侧的入射光路上设置衍射光学元件和准直镜，利用所述衍射光学元件对入射激光进行分束，利用所述准直镜将各分束激光以均与z轴平行的方式入射到所述碱金属气室中并从所述碱金属气室出射到与所述各分束激光相对应的各光电探测器中，从而基于高稳定性与高一致性的分光实现毫米级的磁场测量空间分辨率。
一种基于衍射光学元件通道原子磁强计测量方法

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