[发明专利]一种冷原子干涉仪的自动化数据采集与分析系统

权利要求书

1.一种冷原子干涉仪的自动化数据采集与分析系统，其特征在于，包括：时序控制系统硬件、计算机、网络通信接口，其中，

所述时序控制系统硬件，包含用于产生定时触发信号的电路板、输出频率信号的电路板与输出幅度信号的电路板，用于控制磁光阱以捕获和控制原子团、控制拉曼激光对原子团作用和控制对原子跃迁概率探测；

所述计算机，用于运行时序控制系统软件，用于控制时序控制系统硬件进行冷原子干涉实验，对原子探测光信号进行分析；

所述网络通信接口，用于连接计算机与时序控制系统硬件；

所述时序控制系统软件包括时序逻辑控制功能模块、实验配置加载与保存功能模块、干涉条纹获取功能模块、干涉条纹数据显示功能模块、信息提示功能模块；

所述时序逻辑控制功能模块，用于将实验时序对应的同步信号逻辑转换为字节数据，通过网络通信接口传输至时序控制系统硬件，进行冷原子干涉实验；

所述实验配置加载与保存功能模块，用于以CSV格式将同步信号逻辑记录在文本文件中，文本文件被时序控制系统软件还原为实验时序；

所述干涉条纹获取功能模块，用于使用探测光信号幅度计算原子团跃迁概率原子跃迁概率，对原子跃迁概率组成的干涉条纹进行正弦函数拟合，得到若干个干涉条纹的信息；

所述干涉条纹数据显示功能模块，用于以独立小窗口形式显示采集的冷原子干涉探测光信号与原子团跃迁概率；

所述信息提示功能模块，用于对实验配置的不合理参数设置的提示；

所述使用探测光信号幅度计算原子团跃迁概率原子跃迁概率，对原子跃迁概率组成的干涉条纹进行正弦函数拟合，得到若干个干涉条纹的信息，包括以下步骤：

S1，更改第三束拉曼光的相位，使其以一个固定的值不断递增；

S2，获取发生干涉后的探测光信号幅度数据；

S3，根据探测光幅度数据获取干涉后的原子团中处于F＝1态和F＝2态的原子数，可得到冷原子团的跃迁概率；

S4，对收集到的跃迁概率数据进行正弦函数拟合，获得干涉条纹数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的第三束拉曼光的相位以一个固定的值不断递增，由时序控制系统软件自动完成。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第三束拉曼光的相位与干涉条纹的关系为：

其中，P是原子处于F＝1态或F＝2态的概率，是第三束拉曼光与第二书拉曼光的相位差。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，S3中还包括将原子数与跃迁概率在独立小窗口中同步绘制坐标点。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的对收集到的跃迁概率数据进行正弦函数拟合，获得干涉条纹数据，包括：

实验开始并持续运行指定长时间后，时序控制系统软件将所收集的原子团跃迁概率数据，以360°为周期分段对跃迁概率数据进行正弦函数拟合，获得每一段数据对应的干涉条纹数据。