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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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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119247226A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411544103.4
申请日：2024-10-31
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032 , G01R33/02 , G01R33/022 , G01R33/00
Abstract: 本发明涉及一种基于双腔气室的双光路SERF磁力仪探头，包括：双腔气室、第一圆偏振片、第一探测器、第二圆偏振片、第二探测器、加热装置、温度传感器、三轴磁场线圈、气室装夹托、气室装夹盖和主体结构。第一激光束过第一圆偏振片再经过双腔气室后到达第一探测器；第二激光束过第二圆偏振片再经过双腔气室后到达第二探测器，第一激光束和第二激光束方向垂直。本发明采用两个相互垂直的光束激励双腔气室的不同气室腔，能够实现三轴灵敏度水平相当的磁场矢量测量，同时实现磁场梯度测量的效果。本发明双腔气室可以扩展为N腔气室，腔室数量和对应光路数量同步增加，有利于获得更多的三轴磁场信息，增加的光路也有扩展其他功能的潜力。
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公开(公告)号：CN119050799A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411101094.1
申请日：2024-08-12
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: H01S3/137 , H01S5/0687
Abstract: 本发明公开了一种实现激光精准稳频的系统与方法，该系统包括激光器、原子气室、光电探测器、A/D转换模块、锁相放大器、DDS信号发生器、PID控制器与D/A转换模块。锁相放大器基于探测信号与DDS信号发生器产生的正弦信号，进行相敏检波，输出两条相敏检波信号至稳频模块，稳频模块对信号曲线相加后寻找零点，获取稳频点电压值输出至PID控制器，PID控制器输出信号与正弦调制信号相加后经由D/A转换模块输出至激光器，实现对激光器生成激光的稳频控制。本发明消除了因激光器扫频过程功率变化引起的稳频点偏差，解决了激光器稳频点真正的电压值与找到的电压值之间存在误差的问题。
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公开(公告)号：CN112485733B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202011359869.7
申请日：2020-11-27
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/02
Abstract: 本发明提供了一种小型化高精度三轴矢量原子磁力仪探头装置，包括探头骨架、光学结构、原子气室固定结构和绕线槽；探头骨架为单向中空结构，将光学结构和原子气室结构置于探头骨架内部；光学结构包括准直器、圆偏振片和光纤耦合器，并保证光路共轴性；原子气室固定结构使原子气室位于探头骨架中心，使用聚酰亚胺材料，并通过增加热传导路程降低原子气室热耗散，提升原子气室保温效果；探头骨架外部开有三组绕线槽绕制漆包线，构成三组正交的亥姆霍兹线圈，用于补偿磁场和产生调制磁场；本发明与现有技术相比结构简单，易于装配，易小型化和工程化，并易实现探头无磁性。
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公开(公告)号：CN115902719A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211338442.8
申请日：2022-10-28
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/02
Abstract: 本申请涉及原子磁力仪领域，具体公开了一种相干布居囚禁CPT原子磁力仪系统，包括：第一单模保偏VCSEL激光器、第一光纤准直器、λ/2波片、原子气室、第一全反镜和第一CPT用探测器；第一单模保偏VCSEL激光器发出的光经第一光纤准直器射入λ/2波片；λ/2波片射出的线偏振光经过λ/2波片和原子气室之间的自由空间射入原子气室，并射入第一全反镜；第一全反镜反射的光经过原子气室和自由空间射入第一CPT用探测器。无需使用光/电缆连接磁传感头，完全做到无磁设计，通过λ/2波片设置获得最佳的CPT信号的特点。因此CPT原子磁力仪系统能够提升信噪比和精确度，并且结构简单，易于工程化。
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公开(公告)号：CN112600070B
公开(公告)日：2022-03-04
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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