[发明专利]基于矢量漩涡光束的脑磁图检测装置

摘要

本发明涉及一种基于矢量漩涡光束的脑磁图检测装置，基于量子效应，结合矢量光场与漩涡光场特性，包括柔性头戴结构、原子磁力计探针、信号传输线层、信号总线、分析控制部件；信号传输线层、信号总线、分析控制部件均设置在柔性头戴结构外侧；原子磁力计探针构成阵列设置在柔性头戴结构中，每个原子磁力计探针的磁场探测头朝向柔性头戴结构内测，原子磁力计探针构成阵列通过信号传输线层与信号总线连接，信号总线与分析控制部件连接，信号总线将所接收数据传输给分析控制部件，分析控制部件进行总体信息拼接与融合，得到所需脑磁场分布，具有无需低温制冷系统、结构简单、灵敏度高、检测信息量大、空间分辨率高、灵活性好、可实现小型化等特点。

主权项

1.一种基于矢量漩涡光束的脑磁图检测装置，包括柔性头戴结构(1)、原子磁力计探针(2)、信号传输线层(3)、信号总线(4)、分析控制部件(5)，其特征在于：所述信号传输线层(3)、信号总线(4)、分析控制部件(5)均设置在柔性头戴结构(1)外侧；所述原子磁力计探针(2)构成阵列设置在柔性头戴结构(1)中，并且每个原子磁力计探针(2)的磁场探测头朝向柔性头戴结构(1)内测，所述原子磁力计探针(2)构成阵列通过信号传输线层(3)与信号总线(4)连接，信号总线(4)与分析控制部件(5)连接，信号总线(4)将所接收数据传输给分析控制部件(5)；所述原子磁力计探针(2)采用泵浦光检测碱金属原子气体，结合矢量光场与物质相互作用来发挥漩涡光场特性，形成面检测的基于量子效应的矢量漩涡光束原子磁力计探针，通过原子磁力计探针阵列检测脑磁场的不同区域磁场，每个原子磁力计探针(2)检测本区域磁场空间分布，通过漩涡光场奇点进行相对坐标定位，通过矢量光场构建非均匀局域偏振态分布探测光束，进行高分辨率磁场空间分布检测，脑磁场信息通过分析控制部件(5)进行总体信息拼接与融合，得到所需脑磁场分布及信息；所述基于量子效应的矢量漩涡光束原子磁力计探针包括碱金属原子气体室(201)、泵浦光源(202)、主分光镜(203)、矢量漩涡光场光源(204)、探测分光镜(205)、偏振分光镜(206)、第一面阵光电探测器(207)、第二面阵光电探测器(208)、原子磁力计信号处理部件(209)；碱金属原子气体室(201)作为磁场探测头，碱金属原子气体室(201)的探测前端设置有宽光谱反射层；泵浦光源(202)出射宽尺寸圆偏振光束经过主分光镜(203)，投射的泵浦光场从碱金属原子气体室(201)后端入射，对碱金属原子气体实现极化；矢量漩涡光场光源(204)出射矢量漩涡光场，矢量漩涡光场光源(204)出射光场经过主分光镜(203)反射，与泵浦光源(202)出射的泵浦光场同光路，在矢量漩涡光场光源(204)和主分光镜(203)设置有探测分光镜(205)，矢量漩涡光场光源(204)出射矢量漩涡光场经过碱金属原子气体室(201)的探测前端反射后，依次经过主分光镜(203)和探测分光镜(205)的反射偏离矢量漩涡光场光源(204)出射光路方向射出；在探测分光镜(205)反射的偏离矢量漩涡光场光路上设置有偏振分光镜(206)和第一面阵光电探测器(207)，被探测分光镜(205)的反射偏离矢量漩涡光场经过偏振分光镜(206)，偏振分光镜(206)透射光场照射在第一面阵光电探测器(207)，被偏振分光镜(206)反射光场照射在第二面阵光电探测器(208)，第一面阵光电探测器(207)和第二面阵光电探测器(208)均与原子磁力计信号处理部件(209)相连接，原子磁力计信号处理部件(209)作为原子磁力计探针(2)信号输出部件与信号传输线层(3)连接。