1 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191
2 北京航空航天大学杭州创新研究院,浙江 杭州 310023
量子精密测量在基础研究和原始创新中发挥了重要作用。激光与热碱金属原子系综的相互作用是量子精密测量领域的重要研究对象,在物理学的前沿探索和技术应用层次上都具有深刻意义,是科学研究的前沿热点之一。基于激光与原子相互作用原理,相关器件的超高精度、小型化、阵列化进程从原理与技术上获得了突破性的进展,形成了以无自旋交换弛豫(SERF)原子磁强计、相干布居数囚禁(CPT)原子钟、SERF原子自旋陀螺仪为代表的精密测量传感器件。本文结合近十几年来相关领域在磁场测量、时间测量、惯性测量方面的代表性成果和进展,从原理和应用两个角度总结了目前激光与热碱金属原子系综相互作用的研究状况,展望了基于激光与热碱金属原子系综相互作用原理的器件未来的发展方向。
量子光学 热碱金属原子系综 激光与原子相互作用 磁场测量 时间测量 惯性测量 激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1500005
王希群 1,2,3,4吕卓 1,2,3,4王远方舟 1,2,3,4付玉 1,3,4[ ... ]金振宇 1,3,4,*
1 中国科学院云南天文台,昆明 650011
2 中国科学院大学,北京 100049
3 云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室,昆明 650011
4 云南省应用天文技术工程实验室,昆明 650011
针对地基大口径太阳望远镜的基于里奥滤光器的太阳窄带观测系统存在的频率漂移问题,提出了在线全视场频率漂移测量方法,并在NVST高分辨太阳光球观测实验系统进行了实测验证。实测表明,对全视场的频率漂移测量误差RMS小于0.1 pm。利用该方法测得的系统频率漂移可用于校正磁像仪的全视场频率漂移,提高太阳大气的磁场和速度场测量精度。
频率漂移 滤光器 太阳磁场测量 同步采集 在线测量 多光谱成像 Wavelength drift Filter Measurement of solar magnetic field Synchronous acquisition Online measurement Multispectral imaging
1 暨南大学 1. 理工学院 光电工程系
2 2. 光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室
3 暨南大学 2. 光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室
4 3. 广东省光纤传感与通信技术重点实验室, 广州 510632
磁流体具有优异的磁光特性, 为光纤磁场传感器的实现提供了一种新途径, 经过十多年发展, 已经成为光纤磁传感领域的一个重要研究方向。目前, 已有大量的基于不同结构和原理的磁流体型光纤磁场传感器被相继提出, 且总体上经历了从标量到矢量磁场传感的发展, 文章以该发展脉络为主线, 对磁流体的磁光特性、传感器的实现方法进行梳理和总结, 最后指出当前仍存在的一些问题并进行展望。
光纤传感 磁场测量 磁流体 optical fiber sensing magnetic field measurement magnetic fluids
强激光与粒子束
2022, 34(8): 084003
强激光与粒子束
2022, 34(4): 043003
1 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200241
2 山东大学 山东省金刚石材料与半导体器件重点实验室, 济南 250101
3 济南金刚石科技有限公司, 济南 250101
4 山西大学 极端光学协同创新中心, 山西 030006
为了解决在基于金刚石氮-空位(NV)色心的磁场高灵敏度测量中, 高速获取磁场信号引起的NV色心发光强度的微小变化的技术瓶颈问题, 自行设计出一套能够实现金刚石NV色心自发辐射和受激辐射信号同步测量的光学系统, 并利用一个长焦距透镜收集金刚石NV色心受激辐射信号, 从而尽最大可能地滤除金刚石NV色心的自发辐射信号, 提高测量受激放大增益的信噪比。实验中成功观察到NV色心零声子线的受激辐射放大, 分析了抽运光功率、信号光功率、抽运光偏振方向和信号光偏振方向对放大特性的影响。结果表明, 通过对抽运光和信号光相关参量的优化调整, 最终获得了10.5%的受激辐射增益。该研究为实现NV光放大远程磁场监测奠定了研究基础。
激光技术 受激辐射放大 金刚石色心 量子传感 磁场测量 laser technique stimulated radiation amplification diamond color center quantum sensing magnetic field measurement
强激光与粒子束
2021, 33(8): 084001
中国计量大学 光学与电子科技学院, 杭州 310018
针对磁流体的光学磁光特性, 着重介绍了常见的5种类型的光纤磁场传感器, 包括基于干涉机理的光纤磁场传感器、基于光纤光栅结构的光纤磁场传感器、基于倏逝波机理的光纤磁场传感器、基于表面等离子体共振机理的光纤磁场传感器和基于光子带隙效应机理的光纤磁场传感器,分别分析了各种磁流体光纤磁场传感器的技术性能, 并指出其技术难点, 最后展望了磁流体光纤磁场传感器的研究方向。
磁流体 光纤传感器 传感机理 磁场测量 magnetic fluid optical fiber sensor sensing mechanism magnetic field measurement
红外与激光工程
2020, 49(11): 20200278