[发明专利]一种原子陀螺的精密光磁对准系统及方法

权利要求书

1.一种原子陀螺的精密光磁对准系统，其特征在于：该系统包括检测光源(1)、驱动光源(2)、三维线圈(3)以及原子气室(5)，其中，原子气室(5)置于三维线圈(3)的中央，检测光源(1)置于原子气室(3)一侧的三维线圈(3)外，光电探测器(7)置于与检测光源(1)相对应的三维线圈(3)另一侧，使检测光源照射通过原子气室(5)后可被光电探测器(7)所接收；驱动光源(2)置于与检测光源(1)相垂直的方向上，并使驱动光源(2)产生的光速通过原子气室(5)。

2.根据权利要求1所述的一种原子陀螺的精密光磁对准系统，其特征在于：所述的检测光源(1)及原子气室(5)之间的光路上放置有起偏器(4)，其中，起偏器(4)用于对检测光源(1)产生的检测光进行起偏，使其成为线偏振纯度较高的光速。

3.根据权利要求1所述的一种原子陀螺的精密光磁对准系统，其特征在于：所述的原子气室(5)与光电探测器(7)之间的光路上设有检偏器(6)，其中，检偏器(6)用于对已经起偏的检测光进行检偏。

4.根据权利要求1～3任意所述的一种原子陀螺的精密光磁对准系统，其特征在于：所述的原子气室(5)内部充有敏感角速率的原子。

5.根据权利要求1～3任意所述的一种原子陀螺的精密光磁对准系统，其特征在于：所述的三维线圈(3)可产生主磁场和修正主磁场的其他两个方向的磁场。

6.一种原子陀螺的精密光磁对准方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

步骤1、建立原子陀螺的精密光磁对准系统；

搭建原子陀螺的精密光磁对准系统，确保检测光源与驱动光源发出的光场完全通过原子气室；

步骤2、启动原子陀螺的紧密光磁对准系统，并保证系统处于正常工作状态；

步骤3、在沿驱动光源方向的三维线圈施加方波电压信号，并利用光电探测器进行检测，验证光场与磁场的精密对准；

步骤4、调整三维线圈其他两个方向的磁场大小及方向，直到光电探测器输出信号为直流信号，完成光场与磁场精确对准。

7.根据权利要求6所述的一种原子陀螺的精密光磁对准方法，其特征在于：所述的步骤3具体包括如下步骤：

步骤3.1、在沿驱动光源方向的三维线圈上施加一个高电平为5V，低电平为0V的方波信号，使驱动光源方向的线圈高电平时产生1Gs的主磁场；

步骤3.2、利用光电探测器检测输出信号是否为方波信号，若为方波信号则进入步骤4，若无明显变化，则提高光电探测器放大倍数，直至放大倍数到最高，证明光场与磁场已经精密对准。

8.根据权利要求7所述的一种原子陀螺的精密光磁对准方法，其特征在于：所述的步骤4具体包括：若光电探测器输出信号为方波，则分别调整三维线圈另外两个方向磁场大小和方向，直到光电探测器输出信号为直流信号，表明原子系综方向在其他两个方向没有投影，光场与磁场已精确对准。

9.根据权利要求6所述的一种原子陀螺的精密光磁对准方法，其特征在于：所述的步骤2具体包括：将原子气室加热至100℃，并打开检测光源及驱动光源，使系统处于正常工作状态，利用光电探测器，观察输出信号是否正常。