申请/专利权人：南方科技大学

申请日：2021-05-18

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113466756B

主分类号：G01R33/032

分类号：G01R33/032

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.10.26#实质审查的生效;2021.10.01#公开

摘要：本发明提供一种磁场测量方法及原子磁力仪系统，其中方法包括：控制光强调制器对激光进行周期性调制，得到泵浦光以及探测光，其中泵浦光的光强大于探测光的光强；控制光强调制器对所述泵浦光进行调制，得到带调制信号的调制泵浦光；控制信号探测器接收由探测光经过极化态原子的拉莫尔进动作用后得到的变化探测光，获取变化探测光的偏振旋转角度信号，其中所述极化态原子由所述调制泵浦光作用在原子探头上产生，极化态原子的拉莫尔进动在待测磁场下产生；对偏振旋转角信号进行解调，并根据所述调制信号的频率计算获取待测磁场的值。本发明解决了现有技术中的原子磁力仪的灵敏度不高的问题。

主权项：1.一种磁场测量方法，其特征在于，包括步骤：控制光强调制器对激光进行周期性调制，得到泵浦光以及探测光，其中泵浦光的光强大于探测光的光强，其中控制光强调制器将激光发射时长调制成多个周期T,在所有周期T内对激光进行周期性调制，获取周期时长为T1的泵浦光以及周期时长为T2的探测光，其中T＝T1+T2；泵浦光和探测光由同一激光器所发出，泵浦光和探测光的稳定性能保持一致，分时过程中，在一个周期T内先进行T1时长的原子态极化，再进行T2时长的探测；控制光强调制器对所述泵浦光进行调制，得到带调制信号的调制泵浦光；控制信号探测器接收由探测光经过极化态原子的拉莫尔进动作用后得到的变化探测光，获取变化探测光的偏振旋转角度信号，其中所述极化态原子由所述调制泵浦光作用在原子探头上产生，极化态原子的拉莫尔进动在待测磁场下产生，其中所述待测磁场包括目标磁场和匀强磁场，所述待测磁场的值为匀强磁场的值加上目标磁场的值；其中所述匀强磁场在所述原子探头中产生，所述匀强磁场的大小值已知，所述匀强磁场的方向与目标磁场的方向相同；通过在目标磁场上叠加一个方向大小均确定的匀强磁场，从而使极化原子的拉莫尔进动频率也相应提升；对偏振旋转角信号进行解调，并根据所述调制信号的频率计算获取待测磁场的值；其中，所述对偏振旋转角信号进行解调，并根据所述调制信号的频率计算获取待测磁场的值的步骤包括：对偏振旋转角信号进行解调，得到解调信号的极值点和与所述极值点相对应的所述调制信号的频率；根据所述极值点相对应的所述调制信号的频率，获取极化态原子的拉莫尔进动频率；根据极化态原子的拉莫尔进动频率，计算出待测磁场的值；将所述待测磁场的值减去匀强磁场的值，得到目标磁场的值。

全文数据：

权利要求：

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