塞曼背景校正光路及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种塞曼背景校正光路及其系统。包括：光源发出光，恒定磁场和原子化器接收光源发出的光和将光发送到第一半透半反镜，第一半透半反镜接收光、将光分成第一光束和第二光束，并将第一光束沿直线发送到第一洛匈棱镜以及将第二光束沿垂直方向反射到第一全反射镜，第一洛匈棱镜将第一光束发送到切光器，第一全反射镜接收第二光束和将第二光束发送到第二洛匈棱镜，第二洛匈棱镜接收第二光束和将第二光束发送到第二全反射镜，第二全反射镜将第二光束发送到切光器，切光器机通过旋转切光片遮挡第一光束和第二光束两者之一的光束，并将未被遮挡的光束发送到单色器和检测器。增强了仪器的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
塞曼背景校正光路及其系统
本专利技术涉及光学领域，尤其涉及一种塞曼背景校正光路及其系统。
技术介绍
目前，横向塞曼背景校正的光路包括：洛匈棱镜方式和沃拉斯顿棱镜方式。其中，洛匈棱镜方式的优点是：两道的信号比较一致，两束光重合比较好，洛匈棱镜方式的缺点是：需要电机带动棱镜旋转才能将两束光分开，电机的性能很大程度影响了背景校正和仪器的稳定性。而沃拉斯顿棱镜方式的优点是：棱镜静止不动，不需要运动部件，可靠性高，缺点是：两道信号一致性差，光学镜片较多。因此，洛匈棱镜方式和沃拉斯顿棱镜方式都存在缺陷。如图1所示，现有技术的塞曼背景校正光路原理图，包括：光源1，恒定磁场和原子化器2，洛匈棱镜和旋转电机3以及单色器和检测器4，其中，光源1发出的光经过原子化器2后，包含平行振动方向的光和垂直振动方向的光，要实现背景校正需要将这两种光分离出来进行测量。当前现有技术是光通过一个旋转的洛匈棱镜3，洛匈棱镜3在某一角度时平行振动方向的光通过洛匈棱镜沿直线传播，被检测器4接收，垂直振动方向的光偏离原传播方向不能被检测器4接收；洛匈棱镜3旋转90度后垂直振动方向的光通过洛匈棱镜3沿直线传播，被检测器4接收，而平行振动方向的光偏离原传播方向不能被检测器接收。由此实现两种光被分离，并分时进行测量。该方案的缺点是：电机转动速度、噪音、温升等因素都会影响测量稳定性和可靠性。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型方法的塞曼背景校正光路，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种采用两块洛匈棱镜固定安装实现光束分开从而增强了仪器的稳定性和可靠性的塞曼背景校正光路以及系统。本专利技术提供一种塞曼背景校正光路，包括：光源，恒定磁场和原子化器，第一半透半反镜，第一洛匈棱镜，第一全反射镜，第二洛匈棱镜，第二全反射镜，切光器以及单色器和检测器，其中，所述光源发出光，所述恒定磁场和原子化器接收所述光源发出的光和将所述光发送到所述第一半透半反镜，所述第一半透半反镜接收所述光、将所述光分成第一光束和第二光束，并将所述第一光束沿直线发送到所述第一洛匈棱镜以及将所述第二光束沿垂直方向反射到所述第一全反射镜，所述第一洛匈棱镜将第一光束发送到所述切光器，所述第一全反射镜接收所述第二光束和将所述第二光束发送到所述第二洛匈棱镜，所述第二洛匈棱镜接收所述第二光束和将所述第二光束发送到所述第二全反射镜，所述第二全反射镜将第二光束发送到所述切光器，所述切光器机通过旋转切光片遮挡所述第一光束和所述第二光束两者之一的光束，并将未被遮挡的光束发送到所述单色器和检测器。进一步的，上述塞曼背景校正光路，还包括第二半透半反镜，从所述第一全反射镜接收所述第二光束，并将所述第一光束发送到所述单色器和检测器。进一步的，上述切光器的切光片为透光和全反射两种状态，当所述切光器为透光状态时，接收所述第一洛匈棱镜发送的第一光束，并将所述第一光束透传到所述单色器和检测器；当所述切光器为全反射状态时，接收所述第二全反射镜发送的第二光束，并将所述第二光束反射到所述单色器和检测器。本专利技术提供一种塞曼背景校正光路系统，包括上述任意的塞曼背景校正光路。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术的这两种光路设计方案解决了同类产品对高精度电机的依赖，切光器电机负载小，可以使用小功率直流无刷电机即可，对转速没有严格要求，本专利技术的洛匈棱镜固定放置稳定可靠，便于调节和维护，洛匈棱镜固定放置使光信号更加稳定，提升了仪器的性能。由于高精度电机的价格昂贵，而通过光学元件替代了高精度电机，降低了整个系统的成本。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是现有技术的横向塞曼背景校正光路的结构示意图；图2是本专利技术的一种塞曼背景校正光路结构示意图；图3是本专利技术的另一种塞曼背景校正光路的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。参见图2-3所示，一种塞曼背景校正光路，包括：光源11，恒定磁场和原子化器12，第一半透半反镜13，第一洛匈棱镜14，第一全反射镜15，第二洛匈棱镜16，第二全反射镜17，切光器18，第二半透半反镜19以及单色器和检测器20，其中，光源11发出光和将光发送到恒定磁场和原子化器12，恒定磁场和原子化器12接收光源11发出的光和将光发送到第一半透半反镜13，第一半透半反镜13接收光、将光分成第一光束和第二光束，并将第一光束沿直线发送到第一洛匈棱镜14以及将第二光束沿垂直方向反射到第一全反射镜15，第一洛匈棱镜14将第一光束发送到切光器18，第一全反射镜15接收第二光束和将第二光束发送到第二洛匈棱镜16，第二洛匈棱镜16接收第二光束和将第二光束发送到第二全反射镜17，第二全反射镜17将第二光束发送到切光器18，切光器机18通过旋转切光片遮挡所述第一光束和所述第二光束两者之一的光束，并将未被遮挡的光束发送到所述单色器和检测器20。进一步的，还如图2所示，还包括第二半透半反镜19，从第一全反射镜15接收第二光束，并将第一光束发送到单色器和检测器20。进一步的，如图3所示，切光器18的切光片为透光和全反射两种状态，当切光器18为透光状态时，接收第一洛匈棱镜14发送的第一光束，并将第一光束透传到单色器和检测器20；当切光器18为全反射状态时，接收第二全反射镜17发送的第二光束，并将第二光束17反射到单色器和检测器20。需要说明的是：切光器18为电机驱动切光片旋转，第一光束通过时第二光束被遮挡，第二光束通过时第一光束被遮挡，从而实现对两束光的分时测量。此时，只要将第一洛匈棱镜14调节为使平行振动方向的光沿直线传播，将第二洛匈棱镜16调节为使垂直振动方向的光沿直线传播，即第一光束即为平行振动方向的光，第二光束即为垂直振动方向的光。仍然如图2-3所示，本专利技术还提供一种塞曼背景校正光路系统，该系统包括：上述任意一种塞曼背景校正光路。本专利技术的这两种光路设计方案解决了同类产品对高精度电机的依赖，切光器电机负载小，可以使用小功率直流无刷电机即可，对转速没有严格要求，本专利技术的洛匈棱镜固定放置稳定可靠，便于调节和维护，洛匈棱镜固定放置使光信号更加稳定，提升了仪器的性能。而由于高精度电机的价格昂贵，通过光学元件替代了高精度电机，降低了整个系统的成本。其中，图2中使用了两块半透半反镜，对光能量衰减较大，但是对切光器要求较低，只要挡光和透光就可以满足要求。而图3中使用了一块半透半反镜，减小了光能量损失，但切光器为透射和全反射状态，在全反射时必须保证切光片旋转的稳定性。两种方案各有优缺点。上述本专利技术的两种方法中使用了多个光学元件，将光束分开后又合并，两个光束合并后的重合度很重要，重合的越好背景校正的效果越好。方案中使用了半透半反镜和全反射镜，这些光学元件对光信号都有衰减，应尽量提高光学元件的特性，减少光能量损失。使用方案二时必须保证切光片旋转的稳定性。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，并不用于限制本专利技术，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塞曼背景校正光路，其特征在于，包括：光源，恒定磁场和原子化器，第一半透半反镜，第一洛匈棱镜，第一全反射镜，第二洛匈棱镜，第二全反射镜，切光器以及单色器和检测器，其中，所述光源发出光，所述恒定磁场和原子化器接收所述光源发出的光和将所述光发送到所述第一半透半反镜，所述第一半透半反镜接收所述光、将所述光分成第一光束和第二光束，并将所述第一光束沿直线发送到所述第一洛匈棱镜以及将所述第二光束沿垂直方向反射到所述第一全反射镜，所述第一洛匈棱镜将第一光束发送到所述切光器，所述第一全反射镜接收所述第二光束和将所述第二光束发送到所述第二洛匈棱镜，所述第二洛匈棱镜接收所述第二光束和将所述第二光束发送到所述第二全反射镜，所述第二全反射镜将第二光束发送到所述切光器，所述切光器机通过旋转切光片遮挡所述第一光束和所述第二光束两者之一的光束，并将未被遮挡的光束发送到所述单色器和检测器。

【技术特征摘要】
1.一种塞曼背景校正光路，其特征在于，包括：光源，恒定磁场和原子化器，第一半透半反镜，第一洛匈棱镜，第一全反射镜，第二洛匈棱镜，第二全反射镜，切光器以及单色器和检测器，其中，所述光源发出光，所述恒定磁场和原子化器接收所述光源发出的光和将所述光发送到所述第一半透半反镜，所述第一半透半反镜接收所述光、将所述光分成第一光束和第二光束，并将所述第一光束沿直线发送到所述第一洛匈棱镜以及将所述第二光束沿垂直方向反射到所述第一全反射镜，所述第一洛匈棱镜将第一光束发送到所述切光器，所述第一全反射镜接收所述第二光束和将所述第二光束发送到所述第二洛匈棱镜，所述第二洛匈棱镜接收所述第二光束和将所述第二光束发送到所述第二全反射镜，所述第二全反射镜将第二光束发送到所述切光器，所述切光器机通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜江，张舜生，甄长伟，
申请(专利权)人：北京海光仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11