[发明专利]基于量子弱测量的高精度微重力加速度测量装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种基于量子弱测量实现的高精度微重力加速度测量装置及方法，该微重力加速度测量装置包括重力传感单元、Sagnac干涉仪、激光发射单元、光接收探测单元和数据处理单元，将重力传感单元与基于量子弱测量的Sagnac干涉仪进行耦合，通过Sagnac干涉仪中偏振光的偏转，将悬臂梁不同重力场环境下的微小位移变化放大，从而实现对重力加速度微小变化的精确测量；其重力加速度测量精度可以达到10^‑10，具有很高的测量精度，可应用于矿藏勘探、无源导航技术中的重力辅助导航，海洋重力测量，航空重力测量等方面，具有重要的应用前景。

主权项

1.一种基于量子弱测量的高精度微重力加速度测量装置，其特征在于包括重力传感单元、Sagnac干涉仪、激光发射单元、光接收探测单元和数据处理单元；所述重力传感单元包括悬臂梁(2)以及位于悬臂梁两端的第一等效配重(4)和第二等效配重(4′)，所述悬臂梁(2)通过游丝弹簧(1)固定在水平放置的基座上；所示Sagnac干涉仪由偏振分束器(7)、第一反射镜(3)、第二反射镜(3′)、第三反射镜(3″)、第一半波片(5)和相位补偿器(6)组成，三块反射镜与偏振分束器(7)、第一半波片(5)和相位补偿器(6)共光轴，其中一块反射镜安装在悬臂梁(2)上；/n由激光发射单元发出的线偏振光经Sagnac干涉仪的偏振分束器(7)分为两束偏振方向相互垂直的光束，两束偏振光束分别入射到第一反射镜(3)和第三反射镜(3″)，经第一反射镜(3)反射的光束依次经第一半波片(5)、第二反射镜(3′)、相位补偿器(5)和第三反射镜(3″)返回至偏振分束器(7)，经第三反射镜(3″)反射的光束依次经相位补偿器(5)、第二反射镜(3′)、第一半波片(5)和第一反射镜(3)返回至偏振分束器(7)，返回至偏振分束器(7)的两束光束再次合为一束光从偏振分束器输出，经光接收探测单元传输至数据处理单元，由数据处理单元对光信号进行处理分析得到微重力加速度Δg。/n