高精度加速度計(jì)是慣性導(dǎo)航的核心傳感器件,在基礎(chǔ)理論研究、國家重大工程和國防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮重要的作用,基于冷原子干涉的高精度加速度測量技術(shù)發(fā)展迅速,展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。本文以冷原子干涉技術(shù)在慣性測量中的應(yīng)用為目標(biāo),將玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)的快速制備與原子干涉相結(jié)合,研制了一套基于光學(xué)波導(dǎo)的冷原子干涉加速度測量系統(tǒng),并對系統(tǒng)進(jìn)行了較為詳盡的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。論文主要?jiǎng)?chuàng)新性工作總結(jié)如下:1.提出了一種基于光學(xué)波導(dǎo)的加速度測量方法�；诓祭裱苌湫蚆ach-Zehnder冷原子干涉儀的慣性測量原理,優(yōu)化設(shè)計(jì)了加速度測量系統(tǒng)的真空、電子學(xué)、光學(xué)等模塊。自主研制了外腔半導(dǎo)體激光器,激光器線寬優(yōu)于100kHz,輸出功率約70mW,連續(xù)不跳模范圍大于20GHz。經(jīng)過磁光阱、偏振梯度冷卻和蒸發(fā)冷卻等過程后,制備出10⁶個(gè)溫度為50nK的純玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)原子團(tuán),隨后將超冷原子團(tuán)絕熱的裝載進(jìn)入線性光學(xué)波導(dǎo),通過施加波導(dǎo)軸向的三束π2-π-π2脈沖,實(shí)現(xiàn)干涉加速度測量。在T（28）1ms的情況下,系統(tǒng)獲得的最高加速度靈敏度約為10^-3m/s^2... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

頻率穩(wěn)定性對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖 3.32 頻率穩(wěn)定性對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果（3）輸出功率范圍測試實(shí)驗(yàn)中，輸出信號(hào)的功率可通過按鍵進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，通過改變輸出信號(hào)我們可以調(diào)整信號(hào)的輸出功率。由于 DDS 本身輸出信號(hào)功率較小，因 輸出端加一個(gè)固定增益的功率放大器，選用 OPTO-ELECTRONIC 公司生A-B-34，其在 20MHz~425MHz 的頻率范圍內(nèi)，增益大于 38dB。我們分 信號(hào)源和經(jīng)過功率放大器后的輸出功率進(jìn)行測量，測量結(jié)果如圖 3.33 3.33(b)中，由于功率放大器的輸入范圍，導(dǎo)致輸出功率在低頻部分比較陡冷原子實(shí)驗(yàn)當(dāng)中用到的頻率約為 50MHz~150MHz，在該頻率段最大輸出 2W，滿足 AOM 驅(qū)動(dòng)的使用需求。

圖 3.35 DDS 射頻源線性幅度掃描結(jié)果圖 3.36 DDS 射頻源線性頻率掃描與幅度掃描結(jié)果測試涉實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，對原子團(tuán)施加的第三束拉曼/布拉格光脈相位，獲取干涉條紋。(a)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于87Rb原子的大失諧光晶格的設(shè)計(jì)與操控[J]. 魏春華,顏樹華,楊俊,王國超,賈愛愛,羅玉昆,胡青青.  物理學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]Micro-Gal level gravity measurements with cold atom interferometry[J]. 周敏康,段小春,陳樂樂,羅覃,徐耀耀,胡忠坤.  Chinese Physics B. 2015(05)
[3]Stable multi-frequency generator based on phase-locked optical frequency combs[J]. 張超,孫東寧,謝瑋霖,夏宗楊,王鍶惟,石宏霄,佟亦天,董毅,胡衛(wèi)生.  Chinese Optics Letters. 2014(02)



本文編號(hào)：3222080