【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精密测量，更为具体来说，本专利技术涉及一种二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法及装置。
技术介绍
1、目前，磁选态铯原子钟和冷原子喷泉钟都采用分离振荡场的激励方式来实现原子与微波场的相互作用，受限于信号探测技术，在原子钟中无法同时获得三轴方向的ramsey跃迁花样。量子力学理论也指出，无法同时准确地测量出互不对易的两个物理量；在经典物理中原子磁矩的定义与角动量有关，而x轴、y轴和z轴角动量互不对易，那么三轴方向是否能获得相互无干扰的ramsey跃迁花样是值得探讨和实践的科学问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法及装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法，该方法包括：
3、利用本底磁场产生组件在z轴方向产生本底磁场；
4、根据抽运-检测型原子磁力仪测量的所述本底磁场的值调整所述本底磁场产生组件内恒流源输出的电流值，使得铷泡中的铷原子磁矩绕所述本底磁场进动的拉莫尔进动频率等于信号源输出的信号频率，并通过控制所述信号源输出的信号幅度设定射频场脉冲的跃迁效果；
5、根据所述射频场脉冲的跃迁效果控制所述
6、根据所述本底磁场、所述信号源输出的信号频率和信号幅度，利用三轴线偏振光探测组件记录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度；
7、根据经历所述分离振荡场之后的信号幅度，及其对应的本底磁场或信号源输出的信号频率，分别绘制三轴方向的二能级磁共振ramsey跃迁花样。
8、根据一种优选实施方式，所述利用本底磁场产生组件在z轴方向产生本底磁场，包括：
9、通过恒流源向本底磁场线圈输入恒定电流，用于在磁屏蔽筒内所述z轴方向产生本底磁场；
10、将所述磁屏蔽筒、所述本底磁场线圈和所述恒流源作为所述本底磁场产生组件。
11、根据一种优选实施方式，所述根据所述射频场脉冲的跃迁效果控制所述信号源，确定与铷原子二能级磁共振ramsey跃迁相关的分离振荡场，包括：
12、根据所述射频场脉冲的跃迁效果，控制所述信号源输出预设间隔时长的两个相同射频信号脉冲，确定所述两个相同射频信号脉冲在所述铷泡位置形成的两个所述射频场脉冲即为所述与铷原子二能级磁共振ramsey跃迁相关的分离振荡场。
13、根据一种优选实施方式，所述根据所述本底磁场、所述信号源输出的信号频率和信号幅度，利用三轴线偏振光探测组件记录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度，包括：
14、保持所述本底磁场和所述信号源输出的信号幅度不变，以共振频率为中心扫描所述信号源输出的信号频率，在每次改变所述信号源输出的信号频率时，在三轴方向利用所述三轴线偏振光探测组件纪录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度。
15、根据一种优选实施方式，所述根据所述本底磁场、所述信号源输出的信号频率和信号幅度，利用三轴线偏振光探测组件记录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度，包括：
16、保持所述信号源输出的信号频率和信号幅度不变，以所述共振频率为中心扫描所述本底磁场，在每次改变所述本底磁场时，在所述三轴方向利用所述三轴线偏振光探测组件记录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度。
17、根据一种优选实施方式，所述被极化所述铷原子在共振条件下经历所述分离振荡场之后，即完成二能级磁共振塞曼跃迁，所述二能级磁共振塞曼跃迁包括从低能态跃迁到高能态，或者从所述高能态跃迁到所述低能态。
18、根据一种优选实施方式，所述三轴线偏振光探测组件包括：x轴线偏振探测激光、y轴线偏振探测激光和z轴线偏振探测激光；所述x轴线偏振探测激光、所述y轴线偏振探测激光和所述z轴线偏振探测激光的频率相同，且相比87rb原子精细结构d1线跃迁频率红失谐3ghz~10ghz；所述三轴线偏振光探测组件的探测方式包括差分测量。
19、第二方面，本申请实施例提供了一种二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量装置，该装置包括：
20、本底磁场产生模块，用于利用本底磁场产生组件在z轴方向产生本底磁场；
21、跃迁效果设定模块，用于根据抽运-检测型原子磁力仪测量的所述本底磁场的值调整所述本底磁场产生组件内恒流源输出的电流值，使得铷泡中的铷原子磁矩绕所述本底磁场进动的拉莫尔进动频率等于信号源输出的信号频率，并通过控制所述信号源输出的信号幅度设定射频场脉冲的跃迁效果；
22、分离振荡场确定模块，用于根据所述射频场脉冲的跃迁效果控制所述信号源，确定与铷原子二能级磁共振ramsey跃迁相关的分离振荡场；
23、信号幅度确定模块，用于根据所述本底磁场、所述信号源输出的信号频率和信号幅度，利用三轴线偏振光探测组件记录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度；
24、跃迁花样绘制模块，用于根据经历所述分离振荡场之后的信号幅度，及其对应的本底磁场或信号源输出的信号频率，分别绘制三轴方向的二能级磁共振ramsey跃迁花样。
25、第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
26、第四方面，本申请实施例提供一种终端，可包括：处理器和存储器；其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
27、本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
28、在本申请实施例中，所述二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法，本底磁场产生组件用于产生本底磁场，根据抽运-检测型原子磁力仪测量的本底磁场值调整恒流源输出的电流值，使原子磁矩绕本底磁场进动的拉莫尔进动频率和信号源输出的信号频率都等于磁共振频率；利用抽运-检测型原子磁力仪的z轴共振圆偏振抽运激光制备铷原子的高能态或低能态，设定实验参数使分离振荡场在共振条件下能实现铷原子在高能态和低能态之间的跃迁；保持本底磁场和信号源输出的信号幅度不变并以共振频率为中心扫描信号源输出的信号频率，或者保持信号源输出的信号频率和信号幅度不变并以共振频率为中心扫描本底磁场，分别利用x轴线偏振探测激光、y轴线偏振探测激光和z轴线偏振探测激光记录被极化铷原子经历分离振荡场之后的信号幅度，以横坐标为频率失谐量、纵坐标为信号幅度分别绘制x轴、y轴和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二能级磁共振Ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二能级磁共振Ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述利用本底磁场产生组件在z轴方向产生本底磁场，包括：
3.根据权利要求1所述的二能级磁共振Ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述根据所述射频场脉冲的跃迁效果控制所述信号源，确定与铷原子二能级磁共振Ramsey跃迁相关的分离振荡场，包括：
4.根据权利要求1所述的二能级磁共振Ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述根据所述本底磁场、所述信号源输出的信号频率和信号幅度，利用三轴线偏振光探测组件记录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度，包括：
5.根据权利要求4所述的二能级磁共振Ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述根据所述本底磁场、所述信号源输出的信号频率和信号幅度，利用三轴线偏振光探测组件记录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度，包括：
6.根据权利
7.根据权利要求1所述的二能级磁共振Ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述三轴线偏振光探测组件包括：x轴线偏振探测激光、y轴线偏振探测激光和z轴线偏振探测激光；所述x轴线偏振探测激光、所述y轴线偏振探测激光和所述z轴线偏振探测激光的频率相同，且相比87Rb原子精细结构D1线跃迁频率红失谐3GHz~10GHz；所述三轴线偏振光探测组件的探测方式包括差分测量。
8.一种二能级磁共振Ramsey跃迁花样的三轴测量装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述利用本底磁场产生组件在z轴方向产生本底磁场，包括：
3.根据权利要求1所述的二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述根据所述射频场脉冲的跃迁效果控制所述信号源，确定与铷原子二能级磁共振ramsey跃迁相关的分离振荡场，包括：
4.根据权利要求1所述的二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述根据所述本底磁场、所述信号源输出的信号频率和信号幅度，利用三轴线偏振光探测组件记录被极化所述铷原子在失谐条件或共振条件下经历所述分离振荡场之后的信号幅度，包括：
5.根据权利要求4所述的二能级磁共振ramsey跃迁花样的三轴测量方法，其特征在于，所述根据所述本底磁场、所述信号源输出的信号频率和信...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪培贤，刘志栋，崔敬忠，杨世宇，史彦超，蔡志伟，张金海，杨旭红，王剑祥，廉吉庆，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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