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公开(公告)号：CN108717168A
公开(公告)日：2018-10-30
申请号：CN201810417773.8
申请日：2018-05-04
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/022
Abstract: 一种基于光场幅度调制的标量磁场梯度测量装置及方法，处理器通过激光器控制电路使激光器输出激光，激光的频率与原子跃迁共振，幅度周期性变化，激光器发出的激光经过光纤分束器分别入射到第一原子气室和第二原子气室中，与原子作用后分别由第一探测器和第二探测器接收，探测器输出的电压信号发送到处理器。激光使原子极化，极化轴绕外磁场以拉莫尔频率进动，处理器改变激光幅度的调制频率，当频率值与原子拉莫尔进动频率相同时，从原子气室出射的激光光谱出现极大值，在通过拉莫尔频率计算得到磁场值。通过测量第一原子气室和第二原子气室位置处的磁场在差分计算，可得到磁场梯度值。本发明磁敏感部分采用全光学结构，提高了磁场梯度的测量精度。
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公开(公告)号：CN106932738A
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201710150233.3
申请日：2017-03-14
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/02
CPC classification number: G01R33/02
Abstract: 本发明提供了一种光纤型CPT原子磁力仪物理系统，包括：主机、第一单模保偏光纤、光纤起偏器、第二单模保偏光纤、光纤1/4波片、原子气室、双绞加热丝、温度传感器、第一光纤连接器和第三单模保偏光纤；其中，主机包括尾纤VCSEL激光器、光纤光电探测器、第二光纤连接器和温控单元；双绞加热丝绕设于原子气室的外表面，温度传感器设置于原子气室的外表面，双绞加热丝和温度传感器通过温控电缆分别与温控单元相连接；双绞加热丝用于在原子气室内产生热量，温控单元通过温度传感器控制所述原子气室的温度。本发明降低了安装和调试光路的难度，提高了输出CPT信号的稳定性，减小了体积，降低了功耗，并且提高了测量磁场的精度。
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公开(公告)号：CN105467822A
公开(公告)日：2016-04-06
申请号：CN201510981372.1
申请日：2015-12-23
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G04F5/14
CPC classification number: G04F5/14
Abstract: 本发明涉及一种小型CPT原子钟物理系统，属于原子频标技术领域，这种物理系统包括激光器部分和原子气室部分。激光器部分包括VCSEL激光管、小孔光阑和λ/4波片。原子气室部分包括原子气室、C场线圈、热敏电阻、低电磁薄膜电加热片和光电探测器。C场线圈采用反亥姆霍兹线圈结构实现。原子气室加热采用低电磁薄膜电加热片和高频交流电加热的加热方法。该系统采用真空绝热技术封装。该物理系统输出频率稳定度高、性能稳定、体积小、功耗低、成本低，特别适合应用于密封口位于圆柱面中心位置的玻璃型原子气室。
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公开(公告)号：CN118818385A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410848978.7
申请日：2024-06-27
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032
Abstract: 本发明公开一种基于CPT磁力仪有辅助线圈磁场矢量测量系统及方法，该方法采用的是将原子气室放入相互垂直的三轴亥姆霍兹线圈中，通过在线圈中给予与外界磁场大小相同，方向相反的补偿磁场与外界磁场抵消，通过观测CPT信号峰的变化，对各轴向磁场大小进行调控，最终当CPT信号峰仅存在0级峰时实现调节过程，通过反馈回路获取此时三轴线圈中的电流值并进一步得到对应的磁场大小和方向。该方法的优点是原理简单，整体系统结构搭建方便，不需要对现有CPT磁力仪进行大幅度硬件改变，可操作性能高。
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公开(公告)号：CN116299076A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310142126.1
申请日：2023-02-07
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/00 , G01R33/032
Abstract: 本发明公开一种CPT原子磁力仪转向误差校准系统及方法，该系统包括：CPT原子磁力仪、三轴矢量磁通门磁力仪和电子控制单元；所述电子控制单元包括数据采集模块、供配电模块和FPGA磁场校准计算模块。本发明通过地面标定测试得到CPT原子磁力仪转向差误校准函数，通过三轴矢量磁通门磁力仪测得磁场与激光方向夹角θ，将θ带入转向误差校准函数，通过FPGA转向误差校准实现CPT原子磁力仪转向误差校准。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111044943B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN201911351104.6
申请日：2019-12-24
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于CPT磁力仪的多频谱闭环锁定方法及系统，同时产生多组调制信号与微波中心频率混频，并将混频器输出微波信号频率同时注入激光器，同时激发多组工作介质的原子从基态到激发态的跃迁共振，并获得与调制信号频率相对应的CPT透射信号谱线。本发明可以在CPT磁力仪的激光方向与待测磁场方向处于任何相对夹角时均获得有效CPT透射信号，避免了CPT效应方向性特征对信号测量的影响。与单透射峰追踪的CPT磁力仪相比，本方法可以获得更大的误差信号幅度，从而提高磁场测量灵敏度，具有极高的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN111044954B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN201911313229.X
申请日：2019-12-19
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/10 , G01R33/032
Abstract: 本发明涉及一种多峰闭环无方向盲区CPT磁力测量方法，属于CPT磁力仪的微波频率锁定领域；步骤一、将生成的单频微波信号和调制信号输入至激光器，对激光器发出的激光进行调制；步骤二、调制后的激光射入玻璃气室中，通过测量透射光功率的变化实现解调出EIT信号；步骤三、依次改变微波信号的中心频率；步骤四、采用相敏检波方法，依次获得微波信号不同中心频率下EIT信号的微分信号；步骤五、计算总误差信号P′(B)；步骤六、通过数字PID控制器调节外界待测磁场值B，使总误差信号P′(B)为零；则此时B值即为待测磁场值；本发明实现了一种无方向盲区CPT磁力仪，并且在磁场方向改变时不需要切换测量模式，可保证磁场连续测量。
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公开(公告)号：CN112600070A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011474960.3
申请日：2020-12-14
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: H01S5/0687 , G01R33/032
Abstract: 一种用于SERF磁力仪的激光精准稳频系统及方法，系统组成包括DDS信号发生模块、锁相放大器模块、稳频模块、D/A转换模块、激光器、A/D转换模块，使用三角波对激光器进行扫频后，对找到的两个零点对应的电压进行求平均值，消除了相敏检波零点真正对应的电压值和找到的电压值之间的误差，同时克服了模拟电路激光稳频和数字电路激光稳频相敏检波零点真正对应的电压值和找到的电压值之间存在误差的缺点，激光稳定度高，可实现产品小型化。
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公开(公告)号：CN112114279A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202010864118.4
申请日：2020-08-25
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032
Abstract: 一种芯片式高精度三轴矢量原子磁力仪，包括光路系统、线圈系统、原子气室无磁加热系统和三轴磁场闭环控制系统；利用光纤导引激光，经过准直透镜、起偏器和1/4波片作用，形成圆偏振激光，用于极化碱金属原子。通过耦合透镜和多模光纤对透过原子气室的激光进行耦合与探测，获取三轴磁场信息；线圈系统由三组正交磁场线圈构成，用于产生补偿磁场；原子气室无磁加热系统，包含碱金属原子气室、无磁加热片和热敏电阻；三轴磁场闭环控制系统是采用反馈补偿方式，通过线圈系统产生磁场抵消外界磁场，控制原子系统处于零磁场，实现三轴磁场闭环输出。本发明与现有技术相比能实现磁场三轴同时测量，并且量程大、结构紧凑、易实现芯片化和工程化。
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公开(公告)号：CN111624528A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010344660.7
申请日：2020-04-27
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032
Abstract: 本发明涉及应用于水下航行体尾流诱发德拜磁场的发生接收系统，该接收系统包括发生装置和接收装置，其中发生装置包括磁屏蔽室、无磁动力机构、驱动机构、转动机构和无磁容器，无磁动力机构在驱动装置的驱动下带动转动机构进行旋转，推动邻近海水产生尾流，搅动海水中钠离子和氯离子诱发德拜磁场，接收装置的探头机构设置在该德拜磁场环境中，接收装置从探头机构产生的空间准直光中解算出德拜磁场信息；该发生接收系统产生德拜磁场，并实现了德拜磁场信息的精确测量。
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