基于光谱吸收的碱金属气室温度梯度测量方法

作     者：阮家森 段利红 全伟 Ruan Jiasen;Duan Lihong;Quan Wei

作者机构：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航空航天大学杭州创新研究院(余杭)浙江杭州310023 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2022年第49卷第19期

页      面：50-55页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(62003024 61721091 61773043) 

主　　题：测量 光谱吸收法 温度测量 温度梯度 无自旋交换弛豫 

摘      要：无自旋交换弛豫(SERF)原子惯性测量仪表因具有超高的理论精度和易于集成等优势,成为超高精度惯性测量仪表的重要发展方向。均匀且稳定的温度场是SERF惯性测量仪表实现超高精度测量的重要基础,提出了一种基于光谱吸收的碱金属气室全域温度梯度测量方法,通过在线获取气室不同位置激光入射前后的强度,根据光强比与温度的函数关系可获得气室内部相应位置的温度信息。较为全面地分析了光谱吸收法实现在线碱金属气室温度测量的可行性以及线偏振检测光频率对测温结果的影响,并通过有限元仿真与实验测试结果的对比,验证了所提方法的有效性。所提温度梯度测量方法是基于仪表原有设备实现的,不引入额外干扰,简单可靠且可操作性强。此方法的提出为SERF惯性测量仪表的加热系统设计与性能提升提供了重要的技术支撑。