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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：CN115207767B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202210624459.3
申请日：2022-06-02
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: H01S5/0687 , H01S5/068
Abstract: 本发明提供了一种用于CPT磁力仪激光频率稳定控制的方法，在微波和调制电流对VCSEL激光器的共同作用下，采用相敏检波对原子气室的透射激光解调出鉴频信号并取平均值，再将相同步进不同激光驱动电流下的数字鉴频信号进行比较，快速精确地找寻鉴频信号最大值的第一个过零点，输入至数字PID控制器中，实现激光器频率的稳定控制。本发明解决了采用扫描激光电流方式鉴频信号零点不易区分、控制精度不高的问题，并且具有易于实现自动化控制、抗干扰能力强等优点。
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公开(公告)号：CN116774114A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310634388.X
申请日：2023-05-31
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032 , G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于CPT效应的磁场矢量测量方法，首先搭建光路并将光路置于磁场中，光路产生两束偏振方向相互平行的线偏振光，记录不同频率下的线偏振光穿过碱金属原子气室后的透射光信号光谱信息，得到透射光相邻峰之间的频率间距，测量待测磁场大小值；再改变线偏振光偏振方向，确定第一个磁场光失平面；将光路在水平面内旋转90度，改变线偏振光偏振方向，得到第二个磁场光失平面；根据两次得到的磁场光失平面，解算待测磁场的方向与磁场矢量值。本发明可以快速准确得到待测磁场的方向与磁场矢量值，不需要通过外加线圈提供辅助磁场，不引入线圈的影响和干扰。
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公开(公告)号：CN115575866A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202211025445.6
申请日：2022-08-25
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/00 , G01R33/032
Abstract: 本发明公开了一种CPT原子磁力仪EIT信号锁定状态监控方法及系统，该方法通过对注入激光器的微波信号的频率进行调制，并对探测器输出的光功率信号进行解调，获取其二次谐波信号，进而计算出EIT信号峰的幅度，通过判断幅度是否小于设定阈值，判断CPT原子磁力仪是否失锁，若失锁则重新搜索锁定EIT信号峰，恢复磁场测量功能。本发明现有无法判断CPT磁力仪EIT信号峰锁定状态的问题，设备可自动寻找EIT信号峰恢复锁定状态，提高设备的工程适用性。
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公开(公告)号：CN111044947B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN201911351099.9
申请日：2019-12-24
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032 , A61B5/055
Abstract: 本发明提出了一种用于脑磁测量的多通道SERF原子磁力仪装置及应用方法。通过利用衍射光学元件点阵分束特性设计多通道原子磁力仪，实现对脑磁图的成像和采集。相比于传统的SQUID脑磁图仪具有更高的灵敏度、更好的信噪比以及更高的空间分辨率。相比于现有的多通道SERF原子磁力仪，更易于集成小型化、不局限于阵列式光电探测器以及更低的通道间信号串扰。本发明主要应用于脑磁图研究领域中，在物质化学成分与结构分析、矿藏探测、地磁导航、地震预测等领域具有潜在的应用前景。同时，本发明的多通道设计也可用于其他光泵原子磁力仪中，具有普适性和创新性。
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公开(公告)号：CN114236435A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111437140.1
申请日：2021-11-29
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/04
Abstract: 一种空间环境下SERF原子磁力仪磁场补偿装置及方法，通过适当降低原子气室温度和在激光传播方向增加大的偏置磁场的方式，使得在空间环境下存在吸收信号曲线，再通过信号发生器驱动三轴磁场线圈，从而实现空间磁场的补偿，能够克服现有空间环境下磁场补偿技术存在无法原位补偿、耗时长等问题。
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