[发明专利]一种无自旋交换弛豫的原子陀螺仪装置

摘要

本发明涉及一种原子陀螺仪装置，特别是一种无自旋交换弛豫的原子陀螺仪装置。碱金属气室位于磁屏蔽筒内部，磁屏蔽筒为气室提供弱磁环境，抽运激光器产生的光束经起偏器、λ/4波片后变为圆偏振光，照射在碱金属气室上用于极化气室中的碱金属原子及惰性气体原子，检测激光器产生的光束经起偏器、反射镜、碱金属气室、λ/4波片、相位调制器及检偏器后进入光电探测器变为电信号，用于探测原子敏感到的载体角速度。本发明中采用原子进行载体角速度的测量，光、电等信号仅从屏蔽筒底面进出，有效缩小了光路结构，具有体积小、精度高、稳定可靠等优点。

主权项

一种无自旋交换弛豫的原子陀螺仪装置，其特征在于：包括第一起偏器(1)、检测激光器(2)、第一激光光束(3)、抽运激光器(4)、第二起偏器(5)、检偏器(6)、光电探测器(7)、数字处理器(8)、第一信号线(9)、第二信号线(10)、第三信号线(11)、相位调制器(12)、第一λ/4波片(13)、第二λ/4波片(14)、磁屏蔽筒(15)、磁补偿线圈(16)、第一反射镜(17)、第二反射镜(18)、碱金属气室(19)、电加热丝(20)、第二激光光束(21)；第一激光光束(3)中心波长为碱金属原子的D1线；第二激光光束(21)中心波长为碱金属原子的D2线；碱金属气室(19)位于磁补偿线圈(16)的中心；电加热丝(20)用于给碱金属气室(19)加热；磁屏蔽筒(15)为碱金属气室(19)提供弱磁环境；第二激光光束(21)经第二反射镜(18)反射后与第一激光光束(3)交汇且保持正交；数字处理器(8)通过第一信号线(9)、第二信号线(10)、第三信号线(11)进行信号的提取与系统控制；第一信号线(9)用于控制磁补偿线圈(16)及电加热丝(20)的电流；光电探测器(7)的输出端通过第二信号线(10)与数字处理器(8)的输入端相连；第三信号线(11)将相位调制器(12)的调制频率信息传递给数字处理器(8)；抽运激光器(4)产生的第一激光光束(3)经第二起偏器(5)及第二λ/4波片(14)后变为圆偏振光进入碱金属气室(19)，用于极化碱金属气室(19)中的碱金属原子及惰性气体原子；第一λ/4波片(13)、相位调制器(12)的主轴方向、检偏器(6)的透光方向与第一起偏器(1)的透光方向之间的夹角分别为0°、45°、90°；检测激光器(2)产生的第二激光光束(21)依次经过第一起偏器(1)、第二反射镜(18)、碱金属气室(19)、第一反射镜(17)、第一λ/4波片(13)、相位调制器(12)以及检偏器(6)后进入光电探测器(7)转变为电信号，用于探测碱金属气室(19)中原子敏感到的载体角速度。