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公开(公告)号：CN119355599A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411454530.3
申请日：2024-10-17
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032 , G01R33/00 , G01R33/02
Abstract: 本发明公开了一种三轴SERF原子磁力仪正交二倍频调制解调系统和方法，该系统利用信号发生模块产生频率为fm的正余弦正交调制信号分别驱动SERF原子磁力仪X和Y轴磁场发生线圈，并产生2nfm频率的正弦信号驱动Z轴线圈，通过3组整周期积分的积分滤波器获得X轴、Y轴和Z轴磁场分量的开环磁场信号，并通过控制模块控制三轴磁场线圈的驱动电流产生补偿磁场，使X轴、Y轴和Z轴磁场分量的开环磁场信号为零，此时原子气室的磁场强度为零，控制模块输出的补偿电流即为三轴SERF原子磁力仪测量的X、Y和Z轴磁场强度信号。该系统可以直接从一束激光信号中提取出三轴磁场解算信号，并消除三轴磁场解算时的交叉耦合效应，提高SERF原子磁力仪的测量范围和正交度，具有极高的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN114236435B
公开(公告)日：2024-11-29
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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公开(公告)号：CN116594447A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310367272.4
申请日：2023-04-07
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G05D23/24
Abstract: 一种用于SERF磁力仪的原子气室温度稳定控制系统及方法，系统组成包括DDS信号发生模块、锁相放大器模块、温控模块、D/A转换模块、探头模块、激光器、光电探测器、A/D转换模块，利用二阶解调信号与直流信号的比值作为实时温度信号，对原子气室温度进行稳定控制。该方法去除了传统方式中热敏电阻的使用，不仅降低成本，也提高磁力仪探头的集成度，同时解决了热敏电阻探测温度时驱动电流信号产生的弱磁场对磁力仪性能的影响。
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公开(公告)号：CN115207767A
公开(公告)日：2022-10-18
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：CN113687279B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202110920573.6
申请日：2021-08-11
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032 , G01R33/10
Abstract: 本发明公开一种反射式光路可调CPT原子磁力仪探头，包括探头主结构、偏振分光棱镜、1/4波片、原子气室、原子气室套筒、弹簧导杆、反射棱镜、镜片调节螺钉、镜片挡板、镜片调节弹簧、光纤准直器和弹簧调节螺母。所述偏振分光棱镜、1/4波片、原子气室、光纤准直器和反射棱镜为光学器件，所述光学器件和探头主结构组成反射光路，入射激光经偏振分光棱镜偏转90°，由S光轴输出，输出激光通过1/4波片和原子气室后射入反射棱镜，经反射棱镜反射，激光再次偏转90°，经输出端光纤准直器出射，最终实现出射光路180°偏转。本发明通过偏振分光棱镜和反射棱镜实现反射光路设计，在保证磁力仪测量精度的同时，减小了探头体积，提高了探头的工程适应性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111077482A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911269706.7
申请日：2019-12-11
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原子磁力仪的空间用玻璃气室保温装置，该保温装置包括主体结构和玻璃气室保温套筒，所述玻璃气室保温套筒夹持在玻璃气室两端，所述玻璃气室保温套筒装配在所述主体结构内。本发明通过采用导热系数较小的聚酰亚胺材料制作玻璃气室保温套筒，同时采用外花键、内“栅栏”和“S”截面设计，提供一种空间用玻璃气室保温装置，保证玻璃气室在空间应用时，温度不随轨道周期变化而发生较大波动。
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公开(公告)号：CN111044954A
公开(公告)日：2020-04-21
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磁力仪测量方法，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：CN111025201A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911216279.6
申请日：2019-12-02
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032
Abstract: 本发明公开了一种原子磁力仪探头光路结构，其特征在于包括：VCSEL激光器、电子箱、第一光纤准直器、第二光纤准直器、PBS、1/4波片、原子气室和反射镜；其中，VCSEL激光器发出的出射光经入射光纤进入第一光纤准直器，第一光纤准直器将线偏振光转化为平行光，平行光经过PBS及1/4波片后变为圆偏振光，圆偏振光经过原子气室后投射到反射镜上，反射镜将圆偏振光原路返回入射到原子气室中，在PBS通过第二光纤准直器耦合进出射光纤，最后传输回电子箱实现磁场值的计算处理。本发明降低了原子磁力仪转向差，满足了提高原子磁力仪测量磁场准确度的需求。
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公开(公告)号：CN119511160A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411137276.4
申请日：2024-08-19
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01R33/032 , G01R33/00
Abstract: 本发明公开了一种地磁环境下实现SERF原子磁强计原位磁场补偿系统及方法，属于量子精密测量技术领域。该系统包括激光器、起偏器、1/4波片、碱金属原子气室、加热炉、信号采集与处理系统和三轴磁场线圈。该方法通过在沿着激光传播方向增加一个大的偏置磁场，使地磁环境下的吸收信号曲线幅值增强，同时通过对比不同磁场下吸收信号的幅值，驱动磁强计内部三轴线圈进行多次补偿，实现了地磁环境下的磁场原位补偿，能够解决地磁环境下磁场补偿耗时长、无法原位补偿等问题。
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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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