基于幅值调制激光的Bell-Bloom测量方法.pdfVIP

学兔兔 第35卷 第 12期 仪 器 仪 表 学 报 Vl01．35 NO．12 2014年 12月 Chinese Joumal of Scientific Instrument Dec．2014 基于幅值调制激光的Bel1．Bloom测量方法木 董海峰，郝慧杰，黄海超，胡旭阳，周斌权 (北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 北京 100191) 摘 要：Bell—Bloom是一种通过检测原子进动频率测量标量磁场的方法。本文的目的是验证基于幅值调制激光的 Bel1．Bloom测量方法在高精度磁场测量领域的可行性，并在此基础上研究各种实验参数对共振线宽的影响。本文中采用 幅值调制的方法，对抽运光的调制信号进行扫频，得到了系统的共振频谱，此时锁相放大器同时输出共振曲线和色散曲 线，以用于闭环检测 通过理论仿真和实验结果的对比可以发现，线宽随着加热温度的升高、占空比的减小而单调减小， 入射功率则存在最优值。另外，死区也是影响Bel1．Bloom磁强计灵敏度的一个重要因素，实际应用时要尽量使被测物的 主磁场垂直于抽运方向，从而避开死区，得到更为精确的磁场测量值。可参考本文的结论，对 Bel1．Bloom磁强计的参数 进行设计和优化。 关键词：Bel1．Bloom；标量磁强计；幅值调制；磁场测量 中图分类号：TP212．13 TH741 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．40 Bell-Bloom magnetometry based OH amplitude-modulated laser Dong Haifeng，Hao Huijie，Huang Haichao，Hu Xuyang，Zhou Binquan (School ofInstrumentation Science and Opto—Electronies Engineering，Beihang University，Beijing 100191，China) Abstract：Bell—Bloom is a method of measuring scalar magnetic field through detecting atomic Larmor frequency．The purpose of this paper is to validate the feasibility of the Bell·-Bloom method based on amplitude--modulated laser in high sensitivity magnetic field measurement，aE Ld then study the effects of various experiment parameters on the resonance linewidth．In this paper，the amplitude—modulated method is adopted to sweep the~equency of the pumping laser modulation signal and obtain the resonant spectra of the system．At the same time，the resonance curves and disperse curves of the lock-in amplifier are outputted，which are used for close-looped detection．The comparison of theoretical simulation and experiment results shows that the linewidth monotonically decreases with the increasing of the heating temper