公开(公告)号：CN119651341A

公开(公告)日：2025-03-18

申请号：CN202411742879.7

申请日：2024-11-29

Applicant: 北京航空航天大学 ,  合肥国家实验室

Inventor： 翟跃阳 ,  杨健琦 ,  曹乾 ,  岳子骞 ,  刘颖 ,  唐钧剑

IPC: H01S5/0687 ,  H01S5/00

Abstract: 本发明涉及一种用于SERF磁强计激光失谐稳频的法布里‑珀罗腔锁腔方法。该方法通过将法布里‑珀罗腔的谐振频率锁定到一束经原子能级锁定后的稳频激光，得到腔长稳定的法布里‑珀罗腔。本发明设计的方法是，根据法布里‑珀罗腔的透射激光的透射峰位置锁定激光的腔长，并通过对透射激光光功率信号进行调制与解调，然后通过反馈控制的方式修正法布里‑珀罗腔的腔长，也就是使法布里‑珀罗腔的谐振频率与激光器发射的激光的频率长时间保持共振，进而得到稳定的自由光谱范围，给用于SERF极弱磁测量激光器提供稳定的频率参考和较大的失谐量。

公开(公告)号：CN119619933A

公开(公告)日：2025-03-14

申请号：CN202510004768.4

申请日：2025-01-02

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 翟跃阳 ,  曹乾 ,  赵彬彬 ,  李林 ,  许襄晋 ,  唐钧剑

IPC: G01R33/032

Abstract: 一种基于激光空间模式的SERF磁场弱测量检测方法，通过对检测激光光束的空间位移进行直接测量，避免了检测激光功率波动引起的检测信号漂移，包括步骤1，利用碱金属气室的检测激光出射侧光路上的第一偏振分光棱镜所形成的透射光和反射光建立Sagnac干涉环路；步骤2，相互干涉后的透射光和反射光回到所述第一偏振分光棱镜发生合束并出射所述Sagnac干涉环路后依次经过第二λ/2波片和第二偏振分光棱镜后完成后选择过程；步骤3，利用象限探测器识别检测激光线偏振旋光角在所述完成后选择过程后所引起的检测光束位移变化；步骤4，通过检测光束位移变化确定线偏振旋光角，通过线偏振旋光角确定电子自旋极化矢量的x方向分量，进而实现SERF磁场弱测量。

公开(公告)号：CN116449266A

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202310309972.8

申请日：2023-03-27

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 翟跃阳 ,  曹乾 ,  黄彬越 ,  房建成

IPC: G01R33/032 ,  G01R33/12

Abstract: 本发明公布了一种基于双重调制的无自旋交换弛豫原子自旋磁场检测方法，包括窄线宽激光器、第一格兰泰勒棱镜、碱金属处于无自旋交换弛豫状态的碱金属气室、1/4波片、光弹调制器、第二格兰泰勒棱镜、光电探测器、信号发生器、磁屏蔽、磁补偿系统以及数据采集分析系统。本发明利用磁场调制和光弹调制组成的双重调制方法，对原子自旋磁强计检测激光进行调制检测，通过该方法可以抑制起偏器和检偏器之间的夹角误差以及进一步降低检测系统的背景噪声。且本发明未加入额外的调制装置，避免在SERF磁强计装置中引入复杂光路，无需复杂操作，并能大幅降低成本。

公开(公告)号：CN119726346A

公开(公告)日：2025-03-28

申请号：CN202411742933.8

申请日：2024-11-29

Applicant: 北京航空航天大学 ,  合肥国家实验室

Inventor： 翟跃阳 ,  杨健琦 ,  曹乾 ,  岳子骞 ,  刘颖 ,  唐钧剑

IPC: H01S3/137 ,  H01S3/139 ,  H01S3/13

Abstract: 本发明公开了一种基于自适应PID控制算法的法布里‑珀罗腔驱动方法，涉及法布里‑珀罗腔的设计及应用领域，通过自适应PID控制方法整定PID控制参数实时调整直流电压的值，实现对法布里‑珀罗腔腔长的闭环控制，将法布里‑珀罗腔持续稳定地锁定到一束经原子能级锁定后的稳频激光。本发明提供的一种基于自适应PID控制算法的法布里‑珀罗腔驱动方法，根据透射光功率变化作为反馈信号，调整控制器参数设置，用控制器参数设计算法实现腔长自适应控制调整，最终实现对法布里‑珀罗腔腔长的闭环控制，提高法布里‑珀罗腔驱动电路的快速性、准确性和稳定性，实现对法布里‑珀罗腔的长时间高稳定锁定，满足一些需要锁腔的应用场景。

公开(公告)号：CN119619935A

公开(公告)日：2025-03-14

申请号：CN202510004810.2

申请日：2025-01-02

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 唐钧剑 ,  赵彬彬 ,  李林 ,  曹乾 ,  许襄晋 ,  翟跃阳

IPC: G01R33/032 ,  G01R33/00

Abstract: 单光纤耦合型双光束小型化高灵敏度原子磁强计装置，通过偏振分束器将泵浦激光和探测激光正交耦合进单根保偏光纤，实现光源光路的小型化。另外，采用保偏光纤以及偏振分束器对光束进行合束与解耦的方法，避免了多准直头导光增加磁强计探头小型化的难度和多根光纤引入额外噪声，在小检测体积内实现高灵敏度，对于高密度的多原子磁强计阵列式心、脑磁的相关检测应用中起到了很大的推进作用。

公开(公告)号：CN119619934A

公开(公告)日：2025-03-14

申请号：CN202510004798.5

申请日：2025-01-02

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 唐钧剑 ,  李林 ,  曹乾 ,  赵彬彬 ,  许襄晋 ,  翟跃阳

IPC: G01R33/032 ,  G01R33/02

Abstract: 本发明涉及一种双泵浦光半透半反式小型化三轴SERF原子磁强计装置，采用单一泵浦光被保偏光纤导入到探头中，然后利用二分之一波片、偏振分光棱镜、直角反射镜和四分之一波片实现了一束泵浦光分成两束光强相等的圆偏振泵浦光后垂直经过同一个碱金属气室。透过气室的泵浦光经过半透半反的平板分束镜后一半泵浦光被光电探测器检测用于提取磁场信息，另一半的泵浦光原路返回第二次经过碱金属气室。本发明既实现了小型化三轴SERF原子磁强计三轴磁场高灵敏度同时测量，也增强了原子自旋极化率和提高了气室内原子自旋极化率的均匀性，改善了SERF原子磁强计小型化应用中自旋极化率均匀性技术难题，有利于阵列式三轴SERF原子磁强计的心磁、脑磁等领域的应用。

公开(公告)号：CN116663394A

公开(公告)日：2023-08-29

申请号：CN202310450821.4

申请日：2023-04-24

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 翟跃阳 ,  黄彬越 ,  曹乾 ,  陈正煜

IPC: G06F30/27 ,  H01F5/00 ,  H01F27/36 ,  G06N3/006 ,  G06F111/04

Abstract: 一种基于鲸群优化算法的匀场线圈设计方法和线圈结构，提供了一种不增加结构复杂度且产生高均匀度磁场的线圈方案，能够为原子磁强计等量子精密测量技术提供所需的实验条件。本发明首先根据边界条件和等效电流方法得到线圈在磁屏蔽层内部激励磁场表达式，根据应用需求，选择适应度函数，利用磁场表达式计算适应度函数作为鲸群优化算法的优化目标，算法在约束的参数范围内进行寻优，从而得到优化参数构建线圈系统。匀场线圈线圈电流分布在同一个圆柱面上，由四个相同半径的分立线圈环组合而成，并置于一个中空、两端封闭的圆柱形磁屏蔽层内。

公开(公告)号：CN116449267A

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202310316811.1

申请日：2023-03-27

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 翟跃阳 ,  曹乾 ,  黄彬越 ,  房建成

IPC: G01R33/032 ,  G01R33/12

Abstract: 本发明涉及基于原子自旋磁强计检测光抽运效应的线圈常数测量方法。常规的原子自旋磁强计线圈常数在使用前通过磁通门磁强计进行外部标定，由于原子自旋磁强计中线圈和屏蔽体之间存在耦合作用，且该情况下线圈常数会随耦合作用强弱发生变化，引起线圈产生磁场不准确等问题，影响原子自旋磁强计灵敏度的准确性。本发明设计的方法是，利用原子自旋磁强计中难以完全抑制的检测光抽运效应，获得无检测光抽运效应作用下的补偿磁场，再同此时信号发生器联系，实现线圈常数的原位标定。