[发明专利]一种多通道原子磁场测量装置

权利要求书

1.一种多通道原子磁场测量装置，其特征在于，包括激光发生组件、涡旋波片(107)、原子气室模组E、原子气室模组F、偏振分光镜(111)、第一检测组件、第二检测组件以及信号处理模块(401)；

所述激光发生组件用于发射主光束，主光束供后续原子极化和自旋探测使用；

所述涡旋波片(107)设置在主光束的光路上，使得透过涡旋波片的光束为径向线偏振光；

所述偏振分光镜(111)用于将经过原子气室模组E的工作光束分为第一探测光束C和第二探测光束D；

第一检测组件设置在第一探测光束C的光路上，用于对第一探测光束C进行检测；

第二检测组件设置在经过原子气室模组F的工作光束的光路上，用于对第二探测光束D进行检测；

所述原子气室模组E、原子气室模组F、第一检测组件以及第二检测组件均与信号处理模块(401)连接；

所述原子气室模组E包括第一原子气室模块(201)和第二原子气室模块(202)，所述原子气室模组F包括第三原子气室模块(203)和第四原子气室模块(204)，第一原子气室模块(201)和第二原子气室模块(202)沿第二探测光束D轴线方向对称分布且位于同一光束横截面，第三原子气室模块(203)和第四原子气室模块(204)沿第二探测光束D轴线方向对称分布且位于同一光束横截面，第一原子气室模块和第二原子气室模块中轴线与第三原子气室模块和第四原子气室模块中轴线垂直，且第一原子气室模块、第二原子气室模块、第三原子气室模块、第四原子气室模块沿第二探测光束D轴线方向上的投影不重叠。

2.根据权利要求1所述的多通道原子磁场测量装置，其特征在于，所述激光发生组件包括激光器控制器(101)、激光器(102)、分束镜(103)、第一反射镜(104)、第二反射镜(105)以及第一二分之一波片(106)；所述激光器(102)用于发射线偏振激光；分束镜(103)用于将激光器(102)发射的线偏振激光分为参考光束A和工作光束B；激光器控制器(101)设置在参考光束A的光路上且与激光器(102)连接，用于稳定激光器的光功率和频率；第一反射镜(104)、第二反射镜(105)以及第一二分之一波片(106)顺次设置在工作光束B的光路上，所述第一反射镜(104)和第二反射镜(105)用于调整工作光束B的行进方向，所述第一二分之一波片(106)用于调整工作光束B与涡旋波片(107)0°快轴之间的夹角。

3.根据权利要求2所述的多通道原子磁场测量装置，其特征在于，所述涡旋波片(107)和所述原子气室模组E之间顺次设有扩束镜(108)和第一四分之一波片(109)，所述扩束镜(108)用于调整经过涡旋波片(107)的激光光束的光斑尺寸，所述第一四分之一波片(109)用于将入射到原子气室模组E的激光调整为长轴沿径向的椭圆偏振激光。

4.根据权利要求3所述的多通道原子磁场测量装置，其特征在于，还包括第二二分之一波片(110)和第二四分之一波片(115)，所述偏振分光镜(111)位于第二二分之一波片(110)和第二四分之一波片(115)之间，所述第二二分之一波片(110)和偏振分光镜(111)用于将经过原子气室模组E的工作光束分为第一探测光束C和入射到原子气室模组F的第二探测光束D，所述第二四分之一波片(115)用于将第二探测光束D调整为长轴沿径向的椭圆偏振激光。

5.根据权利要求4所述的多通道原子磁场测量装置，其特征在于，所述第一检测组件和第二检测组件均包括顺次设置的聚焦透镜、检偏器以及平衡探测器；

所述第一检测组件中：聚焦透镜用于使第一探测光束C在平衡探测器处聚焦，检偏器用于将第一探测光束C由椭圆偏振激光变为线偏振激光，平衡探测器用于将第一探测光束C的光信号转化为电信号；

所述第二检测组件中：聚焦透镜用于使第二探测光束D在平衡探测器处聚焦，检偏器用于将第二探测光束D由椭圆偏振激光变为线偏振激光，平衡探测器用于将第二探测光束D的光信号转化为电信号。