一種基于空心金屬光纖原子導引的角速度測量方法技術

本發明專利技術一種基于空心金屬光纖原子導引的角速度測量方法，首先采用高斯光束光源產生一束準直的高斯光束，依次經過2π位相板和透鏡，產生一束聚焦的空心光束；其次將裝載到空心金屬光纖中的冷原子制備在第i內態上，冷原子在光學偶極力作用下沿環形空心金屬光纖軸線運動，經過時間t演化后，原子將以一定概率處在第i內態上，通過探測原子在第i內態的概率就可以擬合出空心金屬光纖的旋轉角速度Ωrot信息。本發明專利技術是基于空心金屬光纖原子導引原理實現的新型角速度測量方法，具有高重頻，連續測量和矢量測量等優點，能夠廣泛用于慣性導航、姿態控制、方位基準、機器人、生物醫學和環境檢測等高新技術領域。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種基于空心金屬光纖原子導引的角速度測量方法，其特征在于步驟如下：1)將高斯光束光源放置于2π位相板的前面，固定在待測物體上，用于產生準直的高斯光束；2)將2π位相板放置于高斯光束光源后面，固定在待測物體上，產生的高斯光束經過2π位相板后形成具有高斯輪廓分布的空心光束；3)將透鏡放置于2π位相板的后面，固定在待測物體上，產生的高斯輪廓分布的空心光束經過透鏡匯聚后，形成具有高斯輪廓分布的聚焦的空心光束，用于在空心金屬光纖中產生TE01模式的空心光束；4)將冷原子源放置于透鏡后面，固定在待測物體上，通過激光冷卻方法產生冷原子，聚焦的空心光束將冷原子裝載到空心金屬光纖中進行傳輸；5)空心金屬光纖放置于冷原子源后面，固定在待測物體上，將空心金屬光纖沿冷原子傳輸方向為切線方向向上彎曲成3/4圓弧形狀，用于傳輸冷原子；6)在空心金屬光纖上開有一小口，探測器固定在待測物體上，且放置于空心金屬光纖開口處，用于探測冷原子處在第i個內態的概率Pi，i＝1，2，3…；7)根據步驟6)探測到的冷原子處在第i個內態的概率Pi，反演并得到角速度。8)原子氣室放置于空心金屬光纖末端，用于收集經過3/4圓弧空心金屬光纖傳輸后的冷原子。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙連潔，嚴小軍，張國萬，張安寧，李明飛，莫小范，劉院省，
申請(專利權)人：北京航天控制儀器研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11