抽运-检测型非线性磁光旋转铷原子磁力仪的研究

• 作者: 崔敬忠 廉吉庆 杨世宇 杨炜 涂建辉 王剑祥 缪培贤
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 原子磁力仪 非线性磁光旋转 灵敏度 磁场采样率
• 年，卷（期）: 2017,（16）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 47-57
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.160701

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100—100000 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5000—100000 nT的磁场测量范围内磁场采样率可实现1—1000 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.