陀螺仪气室中碱金属原子数密度的检测

碱金属原子作为原子陀螺仪原子源的组成部分,其数密度是计算原子陀螺仪工作指标的重要参数。基于碱金属原子对不同激光失谐的吸收程度不同,提出了一种通过拟合碱金属原子吸收光谱得到碱金属原子数密度的测量方案。不同于以往的吸收测量法,该方案针对实际实验温度和气体压强等条件,对吸收谱拟合式进行了修正,从而提高了测量结果的准确度。测量结果与理论计算结果相吻合,两者偏差仅1.2倍左右,并可进一步应用于校准气室内碱金属蒸气的实际温度值。

核磁共振陀螺仪中三维磁场的初步锁定

核磁共振陀螺仪内部空间的三维磁场锁定作为关键技术之一,对于核磁共振陀螺仪的角度随机游走及零偏稳定性具有较大的优化作用。实验装置选用充有CS、^(129)Xe、^(131)Xe以及N_2的方形原子气室,选择895nm圆偏振光作为泵浦光,852nm线偏振光作为探测光,通过对纵向磁场进行调制,实现了三维原子磁力计。通过提升气室温度对纵向磁场的锁定效果进行优化后,在3个方向的磁场起伏范围均稳定至7nT(5000 s)以下,锁定后磁场的千秒稳定性比锁定前提升至少1个量级。

基于三维原子磁强计的核磁共振陀螺仪实验优化

核磁共振陀螺仪内嵌三维原子磁强计是实现核磁共振陀螺仪小型化的一种有效途径,故介绍了一种基于三维原子磁强计的核磁共振陀螺仪。对影响三维原子磁强计性能的重要参数进行了优化,得到了较优的x轴、y轴和z轴磁强计信号标度因子,进而实现了更灵敏的三维原子磁强计。在三维磁场闭环锁定6000s后,测得核磁共振陀螺仪的角度随机游走和零偏稳定性分别为0.038(°)/h1/2和0.94(°)/h。