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[发明专利]一种基于CPT效应的磁场矢量测量方法-CN202310634388.X在审
发明人：刘崇泰;王学锋;刘院省;卢向东;邓意成;李明阳;李建军;徐强锋;和焕雪 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于CPT效应的磁场矢量测量方法，首先搭建光路并将光路置于磁场中，光路产生两束偏振方向相互平行的线偏振光，记录不同频率下的线偏振光穿过碱金属原子气室后的透射光信号光谱信息，得到透射光相邻峰之间的频率间距，测量待测磁场大小值；再改变线偏振光偏振方向，确定第一个磁场光失平面；将光路在水平面内旋转90度，改变线偏振光偏振方向，得到第二个磁场光失平面；根据两次得到的磁场光失平面，解算待测磁场的方向与磁场矢量值。本发明可以快速准确得到待测磁场的方向与磁场矢量值，不需要通过外加线圈提供辅助磁场，不引入线圈的影响和干扰。
一种基于 cpt 效应磁场矢量测量方法

[发明专利]一种单光子测距仪光轴自动调节机构-CN202011610165.2有效
发明人：安华亮;董鹏;何娇;李明飞;孙晓洁;袁梓豪;赵琳琳;邓意成;刘院省;王学锋 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明提供一种单光子测距仪光轴自动调节机构，包括前支架，后支架和电机传动组件，利用前支架对镜头进行固定支撑及角度粗调，利用后支架实现对镜头进行固定支撑，设计了精调组件的结构和连接方式，实现不同方向的角度精调，且不同角度精调不相互干扰，同时通过电机传动组件带动精调组件，实现自动化调节，调节方式简单、调节范围大且调节精度高。
一种光子测距仪光轴自动调节机构

[发明专利]一种用于SERF磁力仪的原子气室温度稳定控制系统及方法-CN202310367272.4在审
发明人：李建军;刘院省;朱嘉婧;卢向东;邓意成;王学锋 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G05D23/24 文献下载
摘要：一种用于SERF磁力仪的原子气室温度稳定控制系统及方法，系统组成包括DDS信号发生模块、锁相放大器模块、温控模块、D/A转换模块、探头模块、激光器、光电探测器、A/D转换模块，利用二阶解调信号与直流信号的比值作为实时温度信号，对原子气室温度进行稳定控制。该方法去除了传统方式中热敏电阻的使用，不仅降低成本，也提高磁力仪探头的集成度，同时解决了热敏电阻探测温度时驱动电流信号产生的弱磁场对磁力仪性能的影响。
一种用于 serf 磁力原子温度稳定控制系统方法

[发明专利]一种基于TEC和加热元件的激光器无磁温控系统及温控方法-CN202310381350.6在审
发明人：王学锋;邓意成;和焕雪;刘院省;李建军;李明阳;卢向东;赵琳琳;徐强锋 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G05D23/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于TEC和加热元件的激光器无磁温控系统及温控方法，通过半导体制冷片TEC和无磁加热元件构建二级温控系统来实现激光器管芯温度的精密控制，使无磁封装激光器温控产生的剩磁降到近0.1nT以下，温度稳定性为0.002℃。本发明设计保证在激光器温度稳定时TEC的驱动电流被控至接近0mA，有效解决了目前仅使用大电流驱动TEC控温激光器管芯剩磁过大的问题，保留了TEC温控保证了较高的控制鲁棒性和灵敏度；同时还克服使用高频加热丝加热激光器管壳不能制冷，并且加热丝进行温控的响应速度较慢、激光器管芯温控精度较差的问题。
一种基于 tec 加热元件激光器温控系统方法

[发明专利]一种CPT原子磁力仪转向误差校准系统及方法-CN202310142126.1在审
发明人：李明阳;王学锋;邓意成;刘院省;卢向东;赵琳琳;徐强锋;李建军;和焕雪 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2023-02-07 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01R33/00 文献下载
摘要：本发明公开一种CPT原子磁力仪转向误差校准系统及方法，该系统包括：CPT原子磁力仪、三轴矢量磁通门磁力仪和电子控制单元；所述电子控制单元包括数据采集模块、供配电模块和FPGA磁场校准计算模块。本发明通过地面标定测试得到CPT原子磁力仪转向差误校准函数，通过三轴矢量磁通门磁力仪测得磁场与激光方向夹角θ，将θ带入转向误差校准函数，通过FPGA转向误差校准实现CPT原子磁力仪转向误差校准。
一种 cpt 原子磁力转向误差校准系统方法

[发明专利]一种原子气室中碱金属量的测量方法-CN202010734204.3有效
发明人：蔡玉珍;李新坤;刘院省;邓意成;郑建朋;王风娇;王学锋 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2020-07-27 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G01N25/48 文献下载
摘要：本发明涉及一种原子气室中碱金属量的测量方法，属于原子气室碱金属量测量技术领域。该方法在原子气室玻璃壳熔封前，在玻璃壳底面镀一层高热导率的薄膜材料，随后将气室玻璃壳接入真空充排气系统完成碱金属和气体的填充。熔封取下气室，利用热风枪或者施加温度梯度，使得原子气室内的碱金属聚集分布于镀有高热导率膜层的玻璃气室内壁面。采用差示扫描量热仪对该气室中的碱金属量进行测量即可得到高精度的测量结果。本方法通过采用高热导率材料增强碱金属颗粒间的传热，缩短碱金属熔程，提高了原子气室中碱金属量的测量准确度。
一种原子气室中碱金属测量方法

[发明专利]一种小型化高精度三轴矢量原子磁力仪探头装置-CN202011359869.7有效
发明人：李建军;王学锋;邓意成;路航;段宇鹏;李明阳;卢向东;徐强锋 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01R33/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种小型化高精度三轴矢量原子磁力仪探头装置，包括探头骨架、光学结构、原子气室固定结构和绕线槽；探头骨架为单向中空结构，将光学结构和原子气室结构置于探头骨架内部；光学结构包括准直器、圆偏振片和光纤耦合器，并保证光路共轴性；原子气室固定结构使原子气室位于探头骨架中心，使用聚酰亚胺材料，并通过增加热传导路程降低原子气室热耗散，提升原子气室保温效果；探头骨架外部开有三组绕线槽绕制漆包线，构成三组正交的亥姆霍兹线圈，用于补偿磁场和产生调制磁场；本发明与现有技术相比结构简单，易于装配，易小型化和工程化，并易实现探头无磁性。
一种小型化高精度矢量原子磁力探头装置

[发明专利]一种分离式CPT原子磁力仪系统-CN202211338442.8在审
发明人：卢向东;王学锋;李明阳;李建军;和焕雪;徐强锋;邓意成;刘院省 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2022-10-28 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01R33/02 文献下载
摘要：本申请涉及原子磁力仪领域，具体公开了一种相干布居囚禁CPT原子磁力仪系统，包括：第一单模保偏VCSEL激光器、第一光纤准直器、λ/2波片、原子气室、第一全反镜和第一CPT用探测器；第一单模保偏VCSEL激光器发出的光经第一光纤准直器射入λ/2波片；λ/2波片射出的线偏振光经过λ/2波片和原子气室之间的自由空间射入原子气室，并射入第一全反镜；第一全反镜反射的光经过原子气室和自由空间射入第一CPT用探测器。无需使用光/电缆连接磁传感头，完全做到无磁设计，通过λ/2波片设置获得最佳的CPT信号的特点。因此CPT原子磁力仪系统能够提升信噪比和精确度，并且结构简单，易于工程化。
一种分离 cpt 原子磁力系统

[发明专利]一种CPT原子磁力仪EIT信号锁定状态监控方法及系统-CN202211025445.6在审
发明人： 邓意成;王学锋;刘院省;卢向东;李明阳;徐强锋;和焕雪;赵琳琳;李建军 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G01R33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种CPT原子磁力仪EIT信号锁定状态监控方法及系统，该方法通过对注入激光器的微波信号的频率进行调制，并对探测器输出的光功率信号进行解调，获取其二次谐波信号，进而计算出EIT信号峰的幅度，通过判断幅度是否小于设定阈值，判断CPT原子磁力仪是否失锁，若失锁则重新搜索锁定EIT信号峰，恢复磁场测量功能。本发明现有无法判断CPT磁力仪EIT信号峰锁定状态的问题，设备可自动寻找EIT信号峰恢复锁定状态，提高设备的工程适用性。
一种 cpt 原子磁力 eit 信号锁定状态监控方法系统

[发明专利]应用于水下航行体尾流诱发德拜磁场的发生接收系统-CN202010344660.7有效
发明人：卢向东;王学锋;刘院省;邓意成 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2020-04-27 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明涉及应用于水下航行体尾流诱发德拜磁场的发生接收系统，该接收系统包括发生装置和接收装置，其中发生装置包括磁屏蔽室、无磁动力机构、驱动机构、转动机构和无磁容器，无磁动力机构在驱动装置的驱动下带动转动机构进行旋转，推动邻近海水产生尾流，搅动海水中钠离子和氯离子诱发德拜磁场，接收装置的探头机构设置在该德拜磁场环境中，接收装置从探头机构产生的空间准直光中解算出德拜磁场信息；该发生接收系统产生德拜磁场，并实现了德拜磁场信息的精确测量。
应用于水下航行体尾流诱发磁场发生接收系统

[发明专利]一种应用于水下航行体的发生接收系统及其实现方法-CN202010345549.X有效
发明人：卢向东;王学锋;刘院省;邓意成 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2020-04-27 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明涉及一种应用于水下航行体的发生接收系统及其实现方法，该发生接收系统包括发生装置和接收装置，其中发生装置推动邻近海水产生尾流，搅动海水中钠离子和氯离子诱发德拜磁场，接收装置包括控制处理器、激光器、光电探测器和探头机构，其中探头机构设置在德拜磁场中，探头机构包括两个无磁光纤准直器、温控机构和原子气室，接收装置采用平行双线偏振光模式的相干布居数俘获方法，从探头机构产生的空间准直光中解算出德拜磁场信息，实现了德拜磁场信息的精确测量；本发明发生接收系统中接收装置分辨率可达到0.001nT，采样率大于10Hz，能够满足探测要求，并且具有探测磁场灵敏度高，结构简单，易于工程化实现等特点。
一种应用于水下航行发生接收系统及其实现方法

[发明专利]一种水下航行体诱发德拜磁场的检测系统及检测方法-CN202010344648.6有效
发明人：卢向东;王学锋;段宇鹏;刘院省;邓意成 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2020-04-27 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明涉及一种水下航行体诱发德拜磁场的检测方法及检测系统，该检测系统包括马达转速控制器、无磁水下航行体、无磁电动马达、无磁螺旋桨、无磁容器、磁屏蔽箱、移动式磁场接收器、固定式磁场接收器和数据处理器，无磁电动马达在马达转速控制器的控制下，带动无磁螺旋桨按照设定的转速转动，推动海水产生尾流，诱发德拜磁场；移动式磁场接收器和固定式磁场接收器分别接收德拜磁场的磁场信号和德拜磁场的背景噪声信号，并传输给数据处理器，由数据处理器解算德拜磁场信息，该系统利用水下航行体诱发的德拜磁场特性，实现对水下航行体的探测和识别，实现了德拜磁场信息的精确测量。
一种水下航行诱发磁场检测系统方法

[发明专利]一种用于CPT磁力仪激光频率稳定控制的方法-CN202210624459.3在审
发明人：王学锋;邓意成;李建军;刘院省;卢向东;李明阳;徐强锋;赵琳琳;和焕雪 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H01S5/0687 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于CPT磁力仪激光频率稳定控制的方法，在微波和调制电流对VCSEL激光器的共同作用下，采用相敏检波对原子气室的透射激光解调出鉴频信号并取平均值，再将相同步进不同激光驱动电流下的数字鉴频信号进行比较，快速精确地找寻鉴频信号最大值的第一个过零点，输入至数字PID控制器中，实现激光器频率的稳定控制。本发明解决了采用扫描激光电流方式鉴频信号零点不易区分、控制精度不高的问题，并且具有易于实现自动化控制、抗干扰能力强等优点。
一种用于 cpt 磁力激光频率稳定控制方法

[发明专利]一种反射式光路可调CPT原子磁力仪探头-CN202110920573.6有效
发明人：王学锋;李明阳;邓意成;刘院省;卢向东;徐强锋;张天宇;李建军;路航 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明公开一种反射式光路可调CPT原子磁力仪探头，包括探头主结构、偏振分光棱镜、1/4波片、原子气室、原子气室套筒、弹簧导杆、反射棱镜、镜片调节螺钉、镜片挡板、镜片调节弹簧、光纤准直器和弹簧调节螺母。所述偏振分光棱镜、1/4波片、原子气室、光纤准直器和反射棱镜为光学器件，所述光学器件和探头主结构组成反射光路，入射激光经偏振分光棱镜偏转90°，由S光轴输出，输出激光通过1/4波片和原子气室后射入反射棱镜，经反射棱镜反射，激光再次偏转90°，经输出端光纤准直器出射，最终实现出射光路180°偏转。本发明通过偏振分光棱镜和反射棱镜实现反射光路设计，在保证磁力仪测量精度的同时，减小了探头体积，提高了探头的工程适应性。
一种反射式光路可调 cpt 原子磁力探头

[发明专利]一种单光束双轴闭环原子自旋陀螺仪-CN202210106537.0在审
发明人： 邓意成;王学锋;刘院省;王天顺;韩涛宇;谭硕 -专利权人：北京航天控制仪器研究所
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种单光束双轴闭环原子自旋陀螺仪，包括泵浦光源、光源控制单元、准直透镜、起偏器、1/4波片、三轴磁场线圈、多层磁屏蔽筒、原子气室、无磁恒温控制单元、无磁光电探测器、光电采集单元、X轴磁补偿单元、Y轴磁补偿单元、Z轴磁补偿单元和反正切计算单元；泵浦光源由光源控制单元控制，泵浦光源发射的光经第一准直透镜、起偏器和1/4波片后，转化为圆偏振光，经过原子气室，原子气室由无磁恒温加热单元进行加热，并使碱金属原子气化，极化惰性气体原子，光透过原子气室后，经第二准直透镜聚焦到无磁光电探测器上，转换为电信号。本发明可以同时实现双轴旋转角度的直接测量。
一种光束闭环原子自旋陀螺仪

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