1.一種雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,包括:Bragg光失諧控制模塊,雙內(nèi)態(tài)原子制備模塊,雙內(nèi)態(tài)原子探測模塊和雙內(nèi)態(tài)原子干涉模塊;
所述Bragg光失諧控制模塊用于Bragg光頻率的調(diào)節(jié);所述雙內(nèi)態(tài)原子制備模塊用于產(chǎn)生干涉測量所需要的兩種內(nèi)態(tài)原子;所述雙內(nèi)態(tài)原子探測模塊用于探測干涉完成后不同動量態(tài)的雙內(nèi)態(tài)原子;所述雙內(nèi)態(tài)原子干涉模塊用于實現(xiàn)兩種內(nèi)態(tài)原子的同時干涉測量。
2.如權(quán)利要求1所述的雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,所述Bragg光失諧控制模塊包括:依次連接的DFB種子激光光源,激光放大器,倍頻晶體,鎖頻的外腔半導體激光器,可調(diào)微波源和數(shù)字鑒頻鑒相器;
所述DFB種子激光光源用于產(chǎn)生1560nm種子激光;所述激光放大器用于將種子激光放大;所述倍頻晶體用于將放大后的激光倍頻;所述鎖頻的外腔半導體激光器用于和倍頻的激光作拍產(chǎn)生拍頻信號;所述可調(diào)微波源用于產(chǎn)生參考信號;所述數(shù)字鑒頻鑒相器用于比較拍頻信號和參考信號的頻率差別得出誤差信號。
3.如權(quán)利要求1或2所述的雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,所述雙內(nèi)態(tài)原子制備模塊包括:原子囚禁單元和微波源;
所述原子囚禁單元用于制備磁不敏感態(tài)的原子團;
所述微波源位于探測區(qū)窗口,當原子團上拋到達探測區(qū)后,所述微波源產(chǎn)生設(shè)定頻率的微波π/2脈沖,用于將原子團分為兩種磁不敏感的內(nèi)態(tài)原子。
4.如權(quán)利要求3所述的雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,所述雙內(nèi)態(tài)原子探測模塊包括:原子探測單元,設(shè)置于所述原子囚禁單元的正上方,用于探測完成干涉后不同動量態(tài)的雙內(nèi)態(tài)原子。
5.如權(quán)利要求4所述的雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,所述原子探測單元包括:探測窗口、探測光和第一反射鏡;
所述第一反射鏡設(shè)置在與所述探測區(qū)窗口正對方向上,用于使原子在探測區(qū)受到激光兩個方向平衡的散射力作用;通過在所述探測區(qū)窗口上加入所述探測光,當原子到達探測區(qū)的中心后,打開探測光,探測光與原子共振會發(fā)射出熒光,通過光電管接收原子發(fā)出的熒光獲得原子的數(shù)目。
6.如權(quán)利要求1所述的雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,所述雙內(nèi)態(tài)原子干涉模塊包括:原子干涉單元和Bragg光脈沖產(chǎn)生裝置;
所述原子干涉單元位于原子探測單元上方,用于提供一個雙內(nèi)態(tài)原子干涉區(qū);
所述Bragg光脈沖產(chǎn)生裝置分別嵌入在原子干涉單元中;用于分別提供3個π/2-π-π/2Bragg光脈沖。
7.如權(quán)利要求6所述的雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,所述原子干涉單元包括:第一干涉窗口、第二干涉窗口、第三干涉窗口、第四干涉窗口、第一反射鏡組,第二反射鏡組,第三反射鏡組和第四反射鏡組;
第一干涉窗口、第二干涉窗口、第三干涉窗口和第四干涉窗口分布于干涉區(qū),第一反射鏡組,第二反射鏡組,第三反射鏡組和第四反射鏡組分別安裝在第一干涉窗口、第二干涉窗口、第三干涉窗口、第四干涉窗口的相對面,用于形成反向傳播的Bragg光脈沖。
8.如權(quán)利要求7所述的雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,第一反射鏡組,第二反射鏡組,第三反射鏡組和第四反射鏡組結(jié)構(gòu)相同,均包括1/4波片和反射鏡,1/4波片安裝于反射鏡反射光的傳播方向。
9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的雙內(nèi)態(tài)Bragg原子干涉慣性傳感器,其特征在于,當需要進行重力加速度測量時,將Bragg光與原子上拋方向平行配置,并利用三個π/2-π-π/2Bragg脈沖構(gòu)成一個馬赫-曾德爾干涉儀,實現(xiàn)重力加速度測量;
當需要進行轉(zhuǎn)動測量時,將Bragg光與原子上拋方向垂直配置,并利用三個π/2-π-π/2Bragg脈沖構(gòu)成一個三脈沖干涉陀螺儀,實現(xiàn)轉(zhuǎn)動測量。