[发明专利]磁场强度测量装置及方法

权利要求书

1.一种磁场强度测量装置，其特征在于包括：

激光器，用于产生激光光束；

第一偏振组件，供激光光束通过，形成45度偏振的线性偏振光；

Sagnac干涉仪，用于供所述线性偏振光射入形成干涉；

第二偏振组件，从Sagnac干涉仪射出的干涉光进入该第二偏振组件后形成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光；

铷原子蒸气室，配置为位于待测磁场强度的磁场中，用于供由第二四分之一波片射出的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光通过；

第一偏振分束器，供从铷原子蒸气室射出的偏振光通过；

摄像机，检测从偏振分数器射出的偏振光所形成的干涉图案。

2.根据权利要求1所述的磁场强度测量装置，其特征在于，所述第一偏振组件包括第一四分之一波片和二分之一波片，按照光路顺序依次设置第一四分之一波片和二分之一波片。

3.根据权利要求1所述的磁场强度测量装置，其特征在于，所述第二偏振组件包括第二四分之一波片。

4.根据权利要求1所述的磁场强度测量装置，其特征在于，所述Sagnac干涉仪包括：

第一偏振分束器，使线性偏振光的水平和竖直的偏振分量穿过螺旋相位板后获得不同的轨道角动量；

多个反射镜形成的环路，用于调整水平和竖直的偏振分量光路路线；

相位片，设置于Sagnac环路上，用于给水平和竖直的偏振光加载不同的螺旋相位。

5.根据权利要求1所述的磁场强度测量装置，其特征在于，所述摄像机还用于监测在待测测长强度变化时的干涉图样缓慢旋转角度。

6.根据权利要求1所述的磁场强度测量装置，其特征在于，所述铷原子蒸气室配置为与待测磁场方向相平行。

7.应用权利要求1-6任一所述的装置进行磁场测量的方法，其特征在于包括：

采用所述装置构建测量光路，其中使铷原子蒸气室位于待测磁场强度的磁场中，待测磁场与铷原子蒸气室轴线平行；

通过摄像机检测干涉图案的相关值来得到旋转角，根据所述旋转角确定磁场强度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于还包括：其中，配置Sagnac干涉仪中的第一偏振分束器，使水平和垂直分量的光束分别获得数值为-2和2的轨道角动量。