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公开(公告)号：CN118011289A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410190982.9
申请日：2024-02-20
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032 , G01R33/12
摘要： 一种基于原子磁强计的极弱磁性测量装置，通过被测极弱磁性样品与原子磁强计探头之间的运动，在原子磁强计探头的敏感轴即z轴上产生响应信号，根据所述响应信号得到所述被测极弱磁性样品的磁矩分量，有利于实现对极弱磁性物质的低成本、高精度磁性测量。其特征在于，包括上端为z轴负向端和下端为z轴正向端的原子磁强计位移滑轨，所述原子磁强计位移滑轨内的原子磁强计位移滑块向上支撑着原子磁强计探头，所述原子磁强计位移滑块连接沿z轴往复驱动装置，所述原子磁强计位移滑轨的上端设置有用于夹持极弱磁性样品的样品夹持器，所述样品夹持器往x轴负向通过绕x轴旋转驱动装置连接沿x轴往复驱动装置。
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公开(公告)号：CN116008874A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211260046.8
申请日：2022-10-14
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032 , G01R33/12
摘要： 一种基于磁共振曲线的电子自旋交换弛豫测量方法，首先利用抽运激光纵向极化电子自旋，然后横向施加射频磁场并扫描射频磁场频率，得到电子关于纵向环境磁场的磁共振曲线线宽；扫描横向射频磁场幅值，测量共振频率处的磁共振曲线斜率，得到磁共振曲线共振频率处斜率极大值对应的射频磁场幅值。通过电子自旋极化的动力学演化方程，建立磁共振曲线线宽、曲线共振频率处斜率极大值对应射频磁场幅值的理论模型，解算出电子横向和纵向弛豫，最终得到电子自旋交换弛豫。本发明可适用于零磁到地磁量级的磁场环境，提供了地磁量级磁场范围内电子自旋交换弛豫的测量方法，具有更广泛的应用场景。
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公开(公告)号：CN109373989B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN201811186728.2
申请日：2018-10-12
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/60
摘要： 本发明公开了一种SERF原子自旋陀螺核自旋自补偿点闭环控制方法，该方法首先测量陀螺仪横向交流磁场响应的幅频特性曲线和相频特性曲线，找到碱金属电子共振峰对应的共振频率和共振相位，然后通过频率闭环方式或相位闭环方式动态调整纵向补偿偏置磁场，实时控制碱金属电子共振峰保持不变，使碱金属电子感受的纵向磁场恒定，从而实现核自旋自补偿点的闭环控制。本发明可降低纵向环境磁场和惰性气体核子纵向磁场波动对碱金属电子的影响，抑制SERF原子自旋陀螺双轴角速率测量的信号波动和耦合误差，提高陀螺仪的精度和刻度系数线性度。
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公开(公告)号：CN114459454A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210180466.9
申请日：2022-02-25
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/58
摘要： 一种基于LCVR的SERF原子自旋陀螺检测光强误差抑制方法，通过在气室与检测入气室光路系统之间设置第三LCVR液晶相位延迟器作为检测光中的圆偏振分量补偿模块，并通过调整施加到所述第三LCVR液晶相位延迟器上的方波电压峰峰值改变检测光中的圆偏振分量以将检测光因穿越气室壁进入气室内所引起的偏振光退偏所产生的圆偏振分量补偿至零，抑制检测光对气室中碱金属原子的抽运效应，使SERF原子自旋陀螺仪输出信号偏置避免因检测光强波动而产生信号漂移，从而提高SERF原子自旋陀螺仪的长期稳定性。
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公开(公告)号：CN114440853A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202111580141.1
申请日：2021-12-22
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 基于瞬态响应计算提升SERF原子自旋陀螺仪响应速度的方法，通过利用SERF原子自旋陀螺仪的磁场响应标定系统参数，利用系统参数构建SERF原子自旋陀螺仪的状态空间矩阵，在SERF原子自旋陀螺仪工作时采集输出信号，计算电子横向极化率，利用电子横向极化率解算核子横向极化率，使用瞬态电子、核子横向极化率信息构建状态向量，解算角速度输入，能够极大程度地提高SERF原子自旋陀螺仪转动输入下的响应速度，克服双轴耦合问题，扩大原子陀螺仪的可应用范围。
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公开(公告)号：CN110672083A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910987144.3
申请日：2019-10-17
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/58
摘要： 本方法涉及一种SERF(Spin-Exchange-Relaxation-Free)原子自旋陀螺仪的单轴调制式磁补偿方法。定义陀螺仪抽运光方向为Z轴，检测光信号沿X轴，输出信号敏感Y轴转动角速率；首先在Y轴方向上加方波扫描信号，补偿抽运光方向的主磁场；主磁场补偿至零场后，在抽运光方向加高频调制磁场，实时采集信号，通过锁相放大器解调得到信号中的各倍频分量，通过调节X轴和Y轴磁补偿线圈上的电压大小，观察各倍频解调信号，补偿Bx和By剩磁：其中当一倍频解调信号减小到零时，Bx方向剩余磁场补偿至零场；当二倍频解调信号减小到零时，By方向剩余磁场补偿至零场。该方法可用SERF原子陀螺仪的单束检测光进行三轴磁场补偿，各轴均可补偿至零场，且方法简单，操作步骤更为简便。
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公开(公告)号：CN109373989A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811186728.2
申请日：2018-10-12
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/60
摘要： 本发明公开了一种SERF原子自旋陀螺核自旋自补偿点闭环控制方法，该方法首先测量陀螺仪横向交流磁场响应的幅频特性曲线和相频特性曲线，找到碱金属电子共振峰对应的共振频率和共振相位，然后通过频率闭环方式或相位闭环方式动态调整纵向补偿偏置磁场，实时控制碱金属电子共振峰保持不变，使碱金属电子感受的纵向磁场恒定，从而实现核自旋自补偿点的闭环控制。本发明可降低纵向环境磁场和惰性气体核子纵向磁场波动对碱金属电子的影响，抑制SERF原子自旋陀螺双轴角速率测量的信号波动和耦合误差，提高陀螺仪的精度和刻度系数线性度。
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公开(公告)号：CN106371230B
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201610756112.9
申请日：2016-08-29
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于二次谐波的光弹调制器调制幅度闭环控制系统及控制方法，包括激光光强稳定模块、检测光学模块和闭环控制模块三部分。激光光强稳定模块由激光器、可控相位延迟器、起偏器、偏振分束器、第一光电探测器、光强控制器组成，将主路激光稳定在设定值；检测光学模块由待测样品、四分之一波片、光弹调制器、检偏器、第二光电探测器组成，实现主路激光光电信号的转换；闭环控制模块由锁相放大器、信号处理器、光弹调制器驱动电路组成，解调出二次谐波信号反馈控制光弹调制器的调制幅度。本发明可有效抑制光弹调制器随环境因素变化引起的调制幅度波动，从而提高检测系统的长期稳定性。
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公开(公告)号：CN106017451A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610576198.7
申请日：2016-07-20
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/58 , G01R33/032 , G01C21/16 , G01C21/08
CPC分类号： G01C19/58 , G01C21/08 , G01C21/165 , G01R33/0322
摘要： 本发明一种基于SERF原子器件的磁场补偿惯性角速率的高精度测量方法，首先制作充有正压气体的内含碱金属的玻璃气室以及真空气室；加热烤箱，使碱金属气室温度达到SERF态所需要的温度；开始操作周期：对碱金属气室进行抽运；中断抽运，在垂直抽运方向作用90°射频脉冲；中断射频，在垂直抽运方向间隔进行两次探测光脉冲检测，由以上测得的实验数据可得到磁场强度；然后使用圆偏振光抽运一段时间后在垂直抽运方向进行探测光检测，由该步实验结果和测得的磁场强度进行补偿可得到高精度惯性角速率，结束抽运和检测。本发明的磁场测量和惯性测量是在同一实验设备和条件下进行，并利用测得的磁场补偿了由于干扰磁场引起的惯性角速率误差，提高了测量精度。
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公开(公告)号：CN104406544A
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201410670079.9
申请日：2014-11-20
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明涉及一种基于双光束差分消除光弹调制器及环境影响的检测装置和检测方法。该装置包括光学模块和测量模块两部分，光学模块由激光器、起偏器、分束器、光弹调制器、检偏器组成；测量模块由两个光电探测器、锁相放大器和数字信号处理系统组成。本发明特征在于两束状态相同的光通过同一个光弹调制器后经光电探测器转化成电信号，通过锁相放大器和数字信号处理系统解算分别得到对应两束光束的调制幅度和残余应力双折射角，将解算的两路信号进行差分处理，消除了光弹调制器件自身及环境变化带来的不稳定因素。利用本发明后在光弹调制检测中能大幅提高检测信噪比及信号的稳定性。
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