[发明专利]原子干涉惯性测量方法及系统

权利要求书

1.一种原子干涉惯性测量方法，应用于包括原子源(110)、激光装置(120)、真空装置(130)、控制装置(140)和检测装置(150)的原子干涉惯性测量系统(10)，其特征在于，包括：

S100，所述原子源(110)提供原子束(111)；

S110，所述控制装置(140)改变第一对拉曼激光(121)、第二对拉曼激光(122)和第三对拉曼激光(123)的时间间隔，所述原子束(111)依次与所述第一对拉曼激光(121)、所述第二对拉曼激光(122)和所述第三对拉曼激光(123)发生第n次作用，产生马赫-泽德干涉，n为整数且n的初始值为1；

S120，所述检测装置(150)采集干涉信号并储存，N为一个原子惯性测量工作周期中原子惯性测量的次数，N为整数，若n等于N，转至S130，若n小于N，将n增加1，转至S110；

S130，解算所述干涉信号得到加速度和转动角速率。

2.如权利要求1所述的原子干涉惯性测量方法，其特征在于，所述S110包括：

S111，所述激光装置(120)提供态制备激光(124)；

S112，所述态制备激光(124)将所述原子束(111)的原子制备到特定基态能级；

S113，所述激光装置(120)提供所述第一对拉曼激光(121)、所述第二对拉曼激光(122)和所述第三对拉曼激光(123)；

S114，所述控制装置(140)控制所述第一对拉曼激光(121)、所述第二对拉曼激光(122)和所述第三对拉曼激光(123)在特定时间点开启和关断；

S115，经过所述态制备激光(124)的所述原子束(111)依次与所述第一对拉曼激光(121)、所述第二对拉曼激光(122)和所述第三对拉曼激光(123)发生作用而经历分束、反射、合束的过程，产生马赫-泽德干涉。

3.如权利要求2所述的原子干涉惯性测量方法，其特征在于，所述S113中：

所述第一对拉曼激光(121)、所述第二对拉曼激光(122)和所述第三对拉曼激光(123)与所述原子束(111)运动方向垂直；

所述第一对拉曼激光(121)、所述第二对拉曼激光(122)和所述第三对拉曼激光(123)对于所述原子束(111)中期望发生相互作用的原子的拉比相位依次为π/2、π和π/2。

4.如权利要求3所述的原子干涉惯性测量方法，其特征在于，所述S120还包括：

S121，所述激光装置(120)提供检测激光(125)；

S122，所述检测激光(125)沿着与所述原子束(111)垂直的方向进行照射；

S123，所述检测装置(150)检测获得光功率的数值，经过归一化处理后得到所述干涉信号并储存。

5.如权利要求4所述的原子干涉惯性测量方法，其特征在于，所述S123中：

所述干涉信号为k_eff为拉曼激光的有效波矢，Ω为装置载体的转动角速率，a为装置载体的加速度，为其它非惯性相移。

6.如权利要求5所述的原子干涉惯性测量方法，其特征在于，所述S110中，所述原子束(111)中与所述拉曼激光发生相互作用的原子满足关系：

v_n为与所述拉曼激光发生相互作用的原子的纵向速度，L为相邻所述拉曼激光的间距，T_n为被所述控制装置(140)控制的相邻所述拉曼激光开启的间隔。

7.如权利要求6所述的原子干涉惯性测量方法，其特征在于，还包括：

将相邻所述拉曼激光的时间间隔T_n选取为等差数列{T_n}：

T_max和T_min分别为数列{T_n}的最大值和最小值。