免费论文：鉴于129Xe-Cs的SERF亚原子自旋陀螺仪道理试验接洽

陀螺仪是弹性导航与制导体例的中心风度之一，策略兵戈装置的弹性导航与制导急迫须要超高精度的陀螺仪。跟着量子调节和控制本领的兴盛，亚原子陀螺仪变成大概并得以道理考证，仍旧变成下一代超高精度陀螺仪的兴盛目标。个中，亚原子自旋陀螺仪鉴于亚原子自旋的定轴性和进动性丈量角疏通，具备超高精度、构造大略、体积小等便宜。实行超高精度亚原子自旋陀螺仪的中心本领囊括：操控亚原子自旋居于无自旋调换弛豫（Spin Exchange Relaxation Free, SERF）态、核自旋-电子自旋的强啮合，以及高精度检验和测定亚原子自旋的进动。本舆论环绕上述亚原子自旋的操控本领发展了SERF亚原子自旋陀螺仪的道理试验接洽，重要革新性接洽处事如次： 对准研制SERF亚原子自旋陀螺仪试验接洽安装，创造了SERF亚原子自旋陀螺仪的能源学模子，领会了其能源学个性，提出了双轴SERF亚原子自旋陀螺仪的安排思维；为贬低实行SERF态所需温度和普及核自旋超极化功效，进而贬低体例功耗和启用功夫，提出了鉴于129Xe-Cs的SERF亚原子自旋陀螺仪；优化了能源学模子中感化Cs亚原子自旋SERF态的重要自旋弛豫参数、Cs亚原子自旋的启动与检验和测定激光参数等，并鉴于那些优化的体例参数实行了试验接洽安装的研制。 对准操控亚原子自旋赢得SERF态，研制了光抽运体例，安排了鉴于塞曼效力的二向色亚原子蒸汽的启动激光频次宁静遏制本领，实行了±2.5 MHz/h的稳频遏制精度；研制了无磁加热体例，鉴于热气旋实行了150 °C的无磁加热本领；研制了磁场樊篱体例，在磁樊篱桶樊篱本能有限的情景下，安排了“三维磁场线圈+磁樊篱桶”主被迫贯串的磁场樊篱计划，提出了一种三维磁场线圈的原位积极磁积累本领，在地球磁性情况下实行了结余磁场总强度小于2 nT的磁场樊篱本能。鉴于上述研制的体例，在110 °C的温度下赢得了2.47 Hz的Cs亚原子自旋线宽，实行了Cs亚原子自旋的SERF态。 对准核自旋-电子自旋的啮合操控，提出了一种鉴于光抽运的主磁场与启动激光的方位瞄准本领，赢得了优于0.06°的瞄准精度，实行了主磁场为100 nT、启动激光功率为1 W下的129Xe核自旋超极化。在此普通上，鉴于核自旋-电子自旋的啮合能源学，精致安排了积累磁场的巨细，实行了129Xe核自旋与Cs电子自旋的强啮合，使得129Xe核自旋完备了磁场自积累本领。 对准亚原子自旋进动的检验和测定，提出了同声具备高精巧、标度因子宁静、体例大略的闭环法拉第调制检验和测定本领。对单光束闭环法拉第调制检验和测定本领举行了尝试，实行了线偏振光的偏振面转角检验和测定精巧度为7.2×10-7 °/Hz1/2、宁静性为2×10-5 °/h。对准上述尝试中难以分隔的缺点，进一步提出了双光束闭环法拉第调制检验和测定本领以差分控制共模缺点。在此普通上，贯串实行的亚原子自旋SERF态，实行了鉴于Cs的SERF亚原子磁强计道理考证，赢得了8 fT/Hz1/2的磁场丈量精巧度。 结果，对准SERF亚原子自旋陀螺仪试验接洽安装的归纳尝试，提出了一种鉴于导航级光导纤维陀螺仪供给角速度丈量基准的尝试本领，研制了相映的尝试体例。经过对该安装举行360的顺时针/顺时针回旋尝试，考证了该安装的角速度丈量本领，实行了鉴于129Xe-Cs的SERF亚原子自旋陀螺仪道理考证；经过对该安装举行小幅摆动尝试，赢得了角速度丈量的精巧度为7×10-5 °/s/Hz1/2、偏置宁静性为147.9 °/h。对准该安装在尝试进程中展示的标度因子难以宁静等题目，进一步提出了闭环SERF亚原子自旋陀螺仪的安排思维。

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