原子磁力仪低功耗控制系统设计研究

• 作者: 徐云飞 李绍良 杨国卿 梁尚清 王曰海 王维东 赵万良
• 来源期刊: 上海航天
• 学科: 工学
• 关键词: 原子磁力仪 低功耗 控制系统 直接数字合成器 信号调制 锁定放大器 微控制器 垂直腔面发射激光器
• 年，卷（期）: shhtzyw,（2）
• 页码范围: 47-51
• 页数: 5页
• 分类号: TH762

摘要

对原子光泵磁力仪控制系统的低功耗设计进行了研究.介绍了光泵原子磁力仪的物理原理,给出了 研制的原子磁力仪控制电路系统的组成.针对铯光泵磁力仪中的低功耗光源,对垂直腔面发射激光器（ VCSEL）的 温控和恒流驱动进行了研究.用低功耗直接数字合成器（ DDS）产生精确的低噪声射频信号,并将Freescale公司的 ∧RM Cortex-M0 ＋ 微控制器作为主控单元,用数字算法替代锁定放大器硬件电路,实现了激光波长锁定和磁共振 频率跟踪的数字化环路,有效降低了电路功耗.实际系统测试表明：控制部分的功耗小于185 mW,地磁场强度下 原子磁力仪噪声小于10 pT/Hza 5 （1 Hz时）.