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公开(公告)号：CN114322974B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202111625960.3
申请日：2021-12-28
Applicant: 之江实验室
IPC: G01C19/58
Abstract: 本发明公开一种基于MEMS气室的Rb‑131Xe原子自旋陀螺仪单光束检测系统和方法，通过选取Rb‑131Xe原子源可以大幅降低陀螺仪启动时间，并且能保证一定的陀螺仪测量灵敏度；选取131Xe原子可以降低陀螺仪的研制成本，易于芯片化。碱金属气室是原子自旋陀螺仪的敏感核心，基于MEMS技术的碱金属气室是未来芯片化原子自旋陀螺仪的敏感核心元器件。为了匹配MEMS平面化工艺，发明一种单光束的自旋抽运和探测系统，将原有原子自旋陀螺仪中的抽运‑探测正交光束方案大幅简化，适用于芯片化的需求。本发明有望在芯片原子自旋陀螺仪的工程化得到应用，在未来微小型化惯性导航、无人驾驶、水下无人系统等领域得到广泛应用。
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公开(公告)号：CN115184848A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202211102597.1
申请日：2022-09-09
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R33/032 , G01R33/022 , G01R33/00
Abstract: 本发明涉及一种基于可调双光束SERF原子磁强计装置的磁场梯度测量方法及装置，首先将K原子气室加热到SERF态；通过测量单通道磁场响应灵敏度对磁场响应系数进行标定；再打开可调双光束产生装置产生双光束检测光进行磁场测量；通过调节可调双光束产生装置进行磁场测量范围，获得不同位置的磁场强度信号；最后，通过磁场梯度模型计算获得空间中磁场梯度的测量结果。这一测量方法可应用到各类光泵磁力仪、磁场梯度测量仪器等各类磁场测量仪器中进行磁场梯度的精密测量。
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公开(公告)号：CN110631955B
公开(公告)日：2022-01-25
申请号：CN201911037345.3
申请日：2019-10-29
Applicant: 之江实验室
IPC: G01N9/24
Abstract: 本发明公开了一种基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，针对SERF相关传感测量应用所必需的气室内碱金属气体密度测量需求，对测量表头中磁场、加热和检测等关键部件进行了一体化设计，利用紧密配合和可拆卸结构提高了一体化装置的可操作性，减少了检测表头体积，提高了碱金属气体密度检测和调试效率。本发明将为原子自旋SERF态相关传感测量系统提供高效可靠的一体化碱金属气体密度检测装置。
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公开(公告)号：CN112834967A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202110019232.1
申请日：2021-01-07
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R33/032 , G01R33/00
Abstract: 本发明公开一种单光束混合光抽运系统及其背景光强抑制方法，通过混合光抽运技术通过不同碱金属原子之间的快速自旋交换碰撞，可以大幅提高原子密度，增强信号强度，增大原子密度从而提高磁强计的灵敏度，同时降低探测信号的偏置，提高原子磁强计的灵敏度，在心脑磁等生物医疗领域等具有广泛的应用场景。
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公开(公告)号：CN112180304B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011367241.1
申请日：2020-11-30
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R33/032 , G01N21/21
Abstract: 本发明公开一种基于复合气室的极弱磁测量装置，将基于无自旋交换弛豫的极弱磁测量系统的碱金属气室与样品通道进行整合设计，并对复合气室的外接口和内通道分别进行雾面处理和遮光膜蒸镀，最终配合差分检测光路实现极弱磁测量。本发明极大地缩减了核心敏感区域距离被测物的距离，优化了系统结构的同时提高了环境适应性，有利于拓展基于无自旋交换弛豫极弱磁测量相关技术在生物医学、材料科学等领域的应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112363095A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011351171.0
申请日：2020-11-27
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R33/032 , G01R33/10 , G01R33/00
Abstract: 本发明公开了一种基于声光调制器的激光稳定型SERF原子磁强计信号检测系统，该系统基于声光调制器对入射激光的调制衍射作用，通过闭环反馈控制以及系统光路设计可以实现激光功率稳定性、激光指向稳定性的大幅提升，结合声光调制器的频率可调脉冲光开关调制作用，实现对SERF原子磁强计信号检测功能。系统主要由激光器、声光调制器、分束镜、偏振分光棱镜、比例积分微分（PID）控制器、光电探测器、平衡光电探测器、信号发生器、数据采集分析系统、SERF原子磁强计系统组成，具有体积小、调试简便、激光稳定性优秀、系统噪声低、环境影响小、调制灵敏度高的优点，有助于提升SERF原子磁强计的测量灵敏度以及SERF原子磁强计的仪器化和小型化。
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公开(公告)号：CN110646752A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910923541.4
申请日：2019-09-27
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R33/032 , G01R33/00
Abstract: 本发明公开了一种SERF原子磁强计的一体化表头装置，针对SERF磁强计表头气室所需光学激发检测和高温加热需求，对激发、检测、加热和隔热等关键部件进行一体化设计，通过可调反射镜结构将激发光与检测光平行入射来大幅缩减表头体积，并利用紧密配合结构固定碱金属气室周围部件，减小了SERF磁强计表头体积，提高了激发、检测装置调试效率，同时降低了加热装置与外界环境热传导。本发明将为小型化SERF磁强计阵列和SERF磁场测量研究提供高可靠性、高稳定性的表头装置。
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公开(公告)号：CN113777106A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111071312.8
申请日：2021-09-14
Applicant: 之江实验室
IPC: G01N21/84 , G01N21/01 , G01R33/032
Abstract: 本发明公开一种原子磁强计的碱金属原子数密度空间分布均匀性的测试系统及方法，该系统包括按光前进方向依次设置的检测激光器、激光扩束系统、偏振元件、磁屏蔽系统、碱金属原子气室、光束轮廓相机、分光棱镜等，该方法基于光学吸收原理，通过用像素为um级别的光束轮廓相机来测试通过碱金属气室前后的线偏光光强衰减，计算出原子数密度在空间上的二维分布矩阵，并用离散系数分析原子数密度分布的均匀性。本发明操作简单，易于实施，分辨率极高，可以在不改变原子磁强计光路的基础上直接测量，高精度的测试出原子数密度在空间分布的均匀性，有利于提高测量灵敏度，尤其是抑制多通道差分磁强计的共模干扰。
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公开(公告)号：CN113639883A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110946086.7
申请日：2021-08-18
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种碱金属原子磁强计自旋极化率空间分布的原位测量系统及方法，属于精密测量的技术领域，系统主要由激光器、激光稳定系统、激光扩束系统、分光棱镜、偏振元件、磁屏蔽系统、碱金属原子气室、光弹调制器、光电探测器、CMOS传感器、数据采集分析处理系统等组成，本发明理论依据合理，实验操作简单，对磁测量系统正常工作不会带来额外系统扰动，能实现准确测得碱金属原子气室工作状态的电子极化率分布，有利于基于极化率分布测量结果提高原子磁强计测量灵敏度，为超高灵敏极弱磁测量装置的研制提供了基础。
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公开(公告)号：CN112083358B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202010886569.8
申请日：2020-08-28
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R33/032 , H01S3/117 , H01S3/137
Abstract: 本发明公开了一种用于SERF超高灵敏磁场测量装置的激光稳频系统，主要包括普勒原子二向色性激光稳频系统和激光频率监控光路系统两部分。通过增加由声光调制后的一束抽运光，反向进入碱金属气室，在消除多普勒效应的同时实现一定的频率失谐，并对激光频率进行实时监控。本发明光路布局合理，结构紧凑，操作简单，在解决SERF量子传感系统在需要失谐频率下激光器频率稳定的问题的同时，还消除了探测光的多普勒效应，为实现SERF超高灵敏磁场测量装置的精确、稳定测量提供了基础。
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