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抽运-检测型非线性磁光旋转铷原子磁力仪的研究

缪培贤 杨世宇 王剑祥 廉吉庆 涂建辉 杨炜 崔敬忠

抽运-检测型非线性磁光旋转铷原子磁力仪的研究

缪培贤, 杨世宇, 王剑祥, 廉吉庆, 涂建辉, 杨炜, 崔敬忠
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  • 报道了一种抽运-检测型的非线性磁光旋转铷原子磁力仪.其原理是线偏振光通过处于外磁场环境中被极化的原子介质后,由于原子对线偏振光中左、右圆偏成分不同的吸收和色散,导致光的偏振方向会产生与磁场相关的转动.分析了该磁力仪的工作原理,并测试了它对不同磁场大小的响应.测试结果表明,磁力仪测量范围为100100000 nT,极限灵敏度为0.2 pT/Hz1/2,磁场分辨率为0.1 pT.进一步研究了不同磁场下原子系综极化态的横向弛豫时间,讨论了原子磁力仪高磁场采样率的获得方法.本文的原子磁力仪在5000100000 nT的磁场测量范围内磁场采样率可实现11000 Hz范围内可调,能够测量低频的微弱交变磁场.本文的研究内容为大磁场测量范围、高灵敏度、高磁场采样率的原子磁力仪研制提供了重要参考.
      通信作者: 缪培贤, miaopeixian@163.com
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-06
  • 修回日期:  2017-05-25
  • 刊出日期:  2017-08-20

抽运-检测型非线性磁光旋转铷原子磁力仪的研究

  • 1. 兰州空间技术物理研究所, 真空技术与物理重点实验室, 兰州 730000
  • 通信作者: 缪培贤, miaopeixian@163.com

摘要: 报道了一种抽运-检测型的非线性磁光旋转铷原子磁力仪.其原理是线偏振光通过处于外磁场环境中被极化的原子介质后,由于原子对线偏振光中左、右圆偏成分不同的吸收和色散,导致光的偏振方向会产生与磁场相关的转动.分析了该磁力仪的工作原理,并测试了它对不同磁场大小的响应.测试结果表明,磁力仪测量范围为100100000 nT,极限灵敏度为0.2 pT/Hz1/2,磁场分辨率为0.1 pT.进一步研究了不同磁场下原子系综极化态的横向弛豫时间,讨论了原子磁力仪高磁场采样率的获得方法.本文的原子磁力仪在5000100000 nT的磁场测量范围内磁场采样率可实现11000 Hz范围内可调,能够测量低频的微弱交变磁场.本文的研究内容为大磁场测量范围、高灵敏度、高磁场采样率的原子磁力仪研制提供了重要参考.

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