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公开(公告)号：CN117073655A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311142084.8
申请日：2023-09-05
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/58 , G05B19/042
摘要： 一种基于环形PD的SERF惯性装置的全光路功率稳定系统，通过对抽运激光和检测激光进行扩束，利用液晶相位延迟器(Liquid Crystal Variable Retarder,LCVR)作为执行器，并在光路中施用光阑和环形光电探测器(Photodetector,PD)的组合，以环形光电探测器的环形区域作为探测光强的区域，中间区域作为入射碱金属气室的抽运光通光区域或检测光通光区域，在简化光路的同时，抑制了传统激光功率稳定系统中的偏振误差，提升了激光功率的稳定性，从而有效提高了SERF(Spin‑Exchange Relaxation‑Free，无自旋交换弛豫)原子自旋惯性测量装置输出信号的测量灵敏度和长期稳定性，是一种新型的SERF惯性测量装置的全光路功率稳定系统。
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公开(公告)号：CN115014387A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210315591.6
申请日：2022-03-29
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 基于LCVR的SERF惯性测量装置旋光角调制检测及零点闭环系统，通过设置分别连接平衡差分探测器输出端和信号发生器输入端的检测零点闭环控制模块，信号发生器输出端连接作为执行器的第二液晶相位延迟器以调控其线偏振光旋光角，平衡差分探测器依次通过光电探测器、沃拉斯顿偏振分光棱镜和1/4波片与所述第二液晶相位延迟器的线偏振光输出端连接，能够有效抑制检测系统低频随机噪声，而且可以使SERF原子自旋惯性测量装置实时工作在检测零点，提高旋光角检测精度，提高原子自旋惯性测量装置输出信号的信噪比和长期稳定性。
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公开(公告)号：CN114485638A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210056970.8
申请日：2022-01-18
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C21/16
摘要： 一种原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，该方法以原子自旋惯性测量系统为研究对象，针对由激光圆偏振成分导致的横向光频移与原子系综圆二色性导致的横向光频移耦合的问题，建立了一种横向光频移的解耦与抑制方案。通过改变装置的检测激光的圆偏振度来解耦横向光频移得到仅由原子系综圆二色性导致的横向光频移，并通过调节检测光圆偏振度的方式调节由检测激光的圆偏成分导致的横向光频移的大小，使由检测激光的圆偏成分导致的横向光频移和原子系综圆二色性导致的横向光频移相互抵消。该方法将原子自旋惯性测量装置中的横向光频移进行解耦与抑制，达到了在不降低系统灵敏度的情况下消除横向光频移的设计效果。
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公开(公告)号：CN117516593A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311502073.6
申请日：2023-11-10
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 一种基于多程反射的SERF惯性测量装置的检测系统，通过增加反射镜来实现检测激光的多次反射，提升了检测激光经过碱金属气室的光程，提升了SERF惯性测量装置输出信号的信噪比，其特征在于，包括碱金属气室，具有第一检测光入射侧、第二检测光入射侧、第一检测光出射侧和第二检测光出射侧，第一检测光入射侧连接第三格兰棱镜，第二检测光入射侧连接第一反射镜，第一检测光出射侧连接第二反射镜，第二检测光出射侧连接第三1/2波片，第二反射镜将水平入射的检测光斜向反射穿过所述碱金属气室后到达所述第一反射镜，所述第一反射镜将接收到的斜向反射检测光再次反射水平进入所述碱金属气室并经过所述第二检测光出射侧到达所述第三1/2波片。
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公开(公告)号：CN117387660A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311307943.4
申请日：2023-10-10
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 一种碱金属原子极化率实时原位闭环控制系统，通过采用一束环形的左旋圆偏振激光来极化碱金属原子，在环形抽运光的中心位置引入一束线偏振光用于检测旋光角信号，由于被左旋圆偏振光极化的原子系综具有旋光效应，从而使得穿过气室的线偏振光偏振方向改变即产生旋光角，该旋光角的大小即为碱金属原子极化率的相对值，采用平衡差分偏振检测法检测该旋光角信号，利用平衡差分检测模块的输出电压信号与抽运光光强之间的强相关性，通过改变液晶相位延迟器的控制电压以调节抽运光光强，控制差分检测模块输出电压值保持不变，从而实现碱金属原子极化率实时原位闭环控制。该方法合理，实验操作简单，有利于提高原子自旋惯性测量装置的长期稳定性。
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公开(公告)号：CN117146790A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311337629.0
申请日：2023-10-16
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/02
摘要： 一种解决SERF惯性测量装置中磁光非正交问题的方法，主要对抽运激光指向与主磁场方向进行精确对准，有效降低抽运激光与主磁场方向的非对准误差，抑制抽运指向与主磁场非对准引起的激光抽运率及超极化效率降低问题，减小抽运激光的极化噪声和漂移耦合，实现对SERF原子自旋惯性测量灵敏度和长期稳定性的有效提升，其特征在于，沿横向施加峰峰值为ΔBz的非对称磁场调制信号，观察ΔBz下对应的输出信号稳态响应误差ΔS的变化，以ΔS的变化反映磁光非正交角的大小，通过调节抽运光路中的反射镜来改变磁光非正交角以实现抽运光与Bz之间的方位对准，从而抑制磁光非正交角带来的误差。
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公开(公告)号：CN117130269A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202311014197.X
申请日：2023-08-11
申请人： 北京航空航天大学
摘要： SERF原子自旋陀螺核自旋状态观测与控制方法，旨在通过使用卡尔曼状态观测的方法对核自旋的状态进行过观测，并使用PID控制、滑模控制或解耦控制方法、将核自旋控制到原始零位或指定位置。值得注意的是核自旋的原始零位被定义为在无转动与磁场输入下与抽运光及纵向磁场重合的方位角，在此方位角下，SERF原子自旋陀螺的核自旋对纵向磁场、抽运光的波动不敏感，能够极大地提升陀螺的长期稳定性。此外采用PID控制、滑模控制或解耦控制能够对系统的响应速度与核自旋位置的调控，达到系统的快速稳定、核自旋量子信息的快速存储等效果。本方法可用于SERF原子陀螺、共磁力计、核磁共振陀螺仪等基于自旋耦合系综的量子精密测量研究。
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公开(公告)号：CN114485638B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202210056970.8
申请日：2022-01-18
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C21/16
摘要： 一种原子自旋惯性测量装置横向光频移的解耦与抑制方法，该方法以原子自旋惯性测量系统为研究对象，针对由激光圆偏振成分导致的横向光频移与原子系综圆二色性导致的横向光频移耦合的问题，建立了一种横向光频移的解耦与抑制方案。通过改变装置的检测激光的圆偏振度来解耦横向光频移得到仅由原子系综圆二色性导致的横向光频移，并通过调节检测光圆偏振度的方式调节由检测激光的圆偏成分导致的横向光频移的大小，使由检测激光的圆偏成分导致的横向光频移和原子系综圆二色性导致的横向光频移相互抵消。该方法将原子自旋惯性测量装置中的横向光频移进行解耦与抑制，达到了在不降低系统灵敏度的情况下消除横向光频移的设计(56)对比文件Jia Yuchen et al..The effect oftensor light shift on residual magneticfield compensation in a nuclear spin co-magnetometer《.APPLIED PHYSICS LETTERS》.2020,第116卷(第14期),1-5.
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公开(公告)号：CN114383606B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202111486566.6
申请日：2021-12-07
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 一种原子自旋惯性测量系统的激光稳频方法，该方法以原子自旋惯性测量系统为研究对象，针对激光频率控制问题，通过利用同一个气室对不同激光频率有不同的折射率，建立了一种利用光程差实现对激光频率进行稳定控制的方案，实现了利用光程差实现对激光稳频的设计效果。本发明基于光程差进行激光频率控制，在满足了设计需求的用时具有便于工程实现(比如高效率、便于工程实现)的特点，减少了激光器外界环境带来的干扰，提高了频率稳定性，适用于原子自旋惯性测量系统中检测激光一类的产品，具
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