光泵磁力儀信號檢測系統(tǒng)設計.pdf

1、精確地測量地磁場和地磁異常,是近代地磁勘探礦藏、地磁導航研究的必要條件。為了更好的利用地磁場這一地球自身的物理場,研究者對地磁測量傳感器提出了越來越高的要求。航空磁測和水下磁測最重要的測量手段是光泵磁力儀。目前國內(nèi)研制的高精度光泵磁力儀靈敏度已經(jīng)達到5pT,與國外的差距正逐步縮小,已經(jīng)廣泛應用于地質(zhì)測量、礦物勘探、線路檢測等民用領域。繼續(xù)提高光泵磁力儀的靈敏度、可靠性和測量效率是未來光泵磁力儀研究和發(fā)展的趨勢。
　　光泵磁力儀是以

2、原子在弱磁場中的塞曼分裂為理論基礎,利用光抽運效應和光磁共振作用進行弱磁場測量的一種磁敏傳感器。通過介紹銣原子的塞曼分裂原理和光抽運理論,分析了波長λ=794.8nm的偏振光對銣原子的抽運作用,推導出激光泵浦作用下銣原子87Rb做D1線躍遷時,各基態(tài)和激發(fā)態(tài)上塞曼子能級粒子數(shù)的變化,并深入研究了激光源對87Rb塞曼子能級上原子偏極化的影響。在激光強度接近飽和光強,失諧頻率?=0時,銣原子偏極化程度最高,光抽運效率最明顯。
　　在D

3、H807A銣光磁共振裝置結構的基礎上,對共振信號檢測、采集系統(tǒng)進行改進設計。將手動調(diào)節(jié)共振信號改成共振頻率自動鎖相跟蹤,利用74HC4046將光電探測器輸出的光強度信號進行鎖相比較,調(diào)節(jié)壓控振蕩器輸出方波頻率,使其與光磁共振信號同頻,達到自動跟蹤的目的。以AD9833為水平調(diào)制信號發(fā)生器,產(chǎn)生頻率為1KHz的基頻號。利用DSP芯片TMS320VC5509為主控制器和信號處理器,采集鎖相電路的相位鎖定信號和壓控振蕩器輸出信號,將共振頻率信