技术特征:
1.一种无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特征在于,包括在碱金属气室左侧的抽运光路上设置的第三稳光强系统,在碱金属气室下侧的第二检测光路上设置的第二稳光强系统,和在碱金属气室上侧的第一检测光路上设置的第一稳光强系统,所述第一稳光强系统出射的第一检测光依次透过第一消偏分光棱镜和碱金属气室后由第二消偏分光棱镜反射到第二光电探测差分处理系统,所述第二光电探测差分处理系统连接信号处理器的第二通道,所述第二稳光强系统出射的第二检测光依次透过第二消偏分光棱镜和碱金属气室后由第一消偏分光棱镜反射到第一光电探测差分处理系统,所述第一光电探测差分处理系统连接信号处理器的第一通道,所述第三稳光强系统出射的抽运光通过1/4波片照射所述碱金属气室。2.根据权利要求1所述的无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特征在于,所述第一检测光蓝失谐于碱金属原子共振线,所述第二检测光红失谐于碱金属原子共振线,所述第一检测光与所述第二检测光因产生符号相反的横向光频移而相互抵消,从而实现对横向光频移的抑制。3.根据权利要求1所述的无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特征在于,所述信号处理器分别得到第一检测光和第二检测光经过气室后的线偏振面旋转角信息,通过调节两个检测激光器的频率使信号处理器的两个通道信号大小相等,进而达到抑制横向光频移的效果。4.根据权利要求1所述的无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特征在于,所述第一光电探测差分处理系统包括第一差分节点,所述第一差分节点的输出端连接所述信号处理器的第一通道,所述第一差分节点的第一输入端通过第三光电探测器连接第六偏振分光棱镜的反射侧,所述第一差分节点的第二输入端通过第四光电探测器连接第六偏振分光棱镜的透射侧,第六偏振分光棱镜的输入侧通过第三1/2波片连接所述第一消偏分光棱镜的反射侧。5.根据权利要求1所述的无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特征在于,所述第二光电探测差分处理系统包括第二差分节点,所述第二差分节点的输出端连接所述信号处理器的第二通道,所述第二差分节点的第一输入端通过第六光电探测器连接第三偏振分光棱镜的反射侧,所述第二差分节点的第二输入端通过第五光电探测器连接第三偏振分光棱镜的透射侧,第三偏振分光棱镜的输入侧通过第四1/2波片连接所述第二消偏分光棱镜的反射侧。6.根据权利要求1所述的无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特征在于,所述第一稳光强系统包括依次串联的第四偏振分光棱镜、第二液晶相位延迟器、第二1/2波片和第五偏振分光棱镜,所述第五偏振分光棱镜的透射侧连接第一消偏分光棱镜,所述第五偏振分光棱镜的反射侧通过第二光电探测器连接所述第二液晶相位延迟器,所述第四偏振分光棱镜通过第一光隔离器连接第一检测激光器;所述第二稳光强系统包括依次串联的第八偏振分光棱镜、第五1/2波片、第三液晶相位延迟器和第七偏振分光棱镜,所述第七偏振分光棱镜的透射侧连接第二消偏分光棱镜,所述第七偏振分光棱镜的反射侧通过第七光电探测器连接所述第三液晶相位延迟器,所述第八偏振分光棱镜通过第二光隔离器连接第二检测激光器。7.根据权利要求6所述的无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特
征在于,所述第四偏振分光棱镜与所述第五偏振分光棱镜相互光轴垂直,通过调节第二1/2波片达到消光的效果后,通过控制第二液晶相位延迟器的电压来稳定控制第一检测光光强;所述第八偏振分光棱镜与所述第七偏振分光棱镜相互光轴垂直,通过调节第五1/2波片达到消光的效果后,通过控制第三液晶相位延迟器的电压来稳定控制第二检测光光强;在所述碱金属气室中,第一检测光光强与第二检测光光强大小相等。8.根据权利要求1所述的无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特征在于,所述碱金属气室中含有钾、铷或铯原子,同时充有氮气和氦气。9.根据权利要求1所述的无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,其特征在于,所述第三稳光强系统包括依次串联的第一偏振分光棱镜、第一液晶相位延迟器、第一1/2波片和第二偏振分光棱镜,所述第二偏振分光棱镜的透射侧连接所述1/4波片,所述第二偏振分光棱镜的反射侧通过第一光电探测器连接所述第一液晶相位延迟器,所述第一偏振分光棱镜连接抽运激光器。
技术总结
一种无自旋交换弛豫惯性测量装置横向光频移的抑制系统,以无自旋交换弛豫惯性测量装置为研究对象,针对由检测激光失谐导致的横向光频移的问题,通过蓝失谐和红失谐的两路检测激光进行检测的方法,同时结合利用光旋角信息调节两个检测激光器的频率使蓝失谐检测激光导致的横向光频移和红失谐导致的横向光频移相互抵消,建立了一种横向光频移的抑制方案。本发明基于无自旋交换弛豫惯性测量装置,在满足了使用远失谐的线偏振光检测激光进行信号检测的设计需求的同时,抑制了横向光频移误差,提高了信噪比,适用于无自旋交换弛豫惯性/磁场测量装置一类的产品,具有十分广阔的前景。景。景。
技术研发人员:王卓 袁琪 刘祀浔
受保护的技术使用者:北京航空航天大学
技术研发日:2022.08.19
技术公布日:2023/1/2