[发明专利]基于电子自旋反射对消的磁场检测系统及方法

说明书

本发明涉及磁场检测技术领域，公开了一种基于电子自旋反射对消的磁场检测系统及方法。其中，该系统包括：检测光源，用于产生检测光；偏振反射棱镜，用于对入射的检测光进行起偏；原子气室，原子气室内充有用于敏感角速率的介质；三维线圈，原子气室设置在三维线圈中心位置，三维线圈用于产生磁场；驱动光源，用于产生驱动光，使原子气室中的原子指向同一方向；反射镜，用于将经过原子气室的起偏后的检测光再经原子气室反射回偏振反射棱镜进行检偏；探测器，用于探测经偏振反射棱镜检偏的检测光；信号处理装置，与探测器连接，用于根据探测到的光确定磁场。由此，可以提高原子磁强计检测系统的准确度和稳定性，保证原子磁强计磁场测量的稳定性。

技术领域

本发明涉及磁场检测技术领域，尤其涉及一种基于电子自旋反射对消的磁场检测系统及方法。

背景技术

原子磁强计是目前磁场测量领域测量灵敏度最高的磁强计。其超高灵敏度，小体积以及低功耗等特点，被视为未来磁强计的主要发展方向。原子磁强计通过精密操控量子，通过提取磁强计中碱金属原子敏感磁场所导致原子偏转角度来达到测量磁场的目的。因此磁强计内部检测光路中的各部件对激光的影响直接决定了原子磁强计的磁场检测稳定性。但目前磁强计内部光学部件由于外界温度、内部应力等影响对检测激光偏转角存在较大的影响。在实际情况中，检测系统中的光学部件对检测激光偏角的影响是一个不确定因素，直接制约了传感器的稳定性。因此，需要一种可以避免掉光学部件对激光偏转角影响的磁场检测系统及方法，保证原子磁强计的测量稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种基于电子自旋反射对消的磁场检测系统及方法，能够解决现有技术中光学部件对激光偏转角影响的问题。

本发明的技术解决方案：一种基于电子自旋反射对消的磁场检测系统，其中，该系统包括：

检测光源，用于产生检测光；

偏振反射棱镜，用于对入射的检测光进行起偏；

原子气室，所述原子气室内充有用于敏感角速率的介质；

三维线圈，所述原子气室设置在所述三维线圈中心位置，所述三维线圈用于产生磁场；

驱动光源，用于产生驱动光，使所述原子气室中的原子指向同一方向；

反射镜，用于将经过所述原子气室的起偏后的检测光再经所述原子气室反射回所述偏振反射棱镜进行检偏；

探测器，用于探测经所述偏振反射棱镜检偏的检测光；

信号处理装置，与所述探测器连接，用于根据探测到的光确定磁场。

优选地，所述信号处理装置根据探测到的光确定磁场包括：

基于探测到的光和预先标定的标度因数确定磁场。

优选地，所述探测器为光电探测器。

优选地，所述检测光源和驱动光源均为激光源。

本发明还提供了一种基于电子自旋反射对消的磁场检测方法，其中，该方法包括：

检测光源产生检测光并入射至偏振反射棱镜；

所述偏振反射棱镜对入射的检测光进行起偏，起偏后的检测光经原子气室到达反射镜，其中，所述原子气室内充有用于敏感角速率的介质，所述原子气室设置在产生磁场的三维线圈中心位置，驱动光源产生驱动光使所述原子气室中的原子指向同一方向；

所述反射镜将经过所述原子气室的起偏后的检测光再经所述原子气室反射回所述偏振反射棱镜；

所述偏振反射棱镜对反射回来的检测光进行检偏；

探测器探测经所述偏振反射棱镜检偏的检测光；