郭立新　王羚

摘 要：设计了一种基于双吸收室的自激式Cs原子激光光泵磁力仪系统，通过两个对称的自激式激光光泵磁力仪中的原子吸收室相互抵消相移，使自激式激光光泵磁力仪系统在不存在±90°移相电路的情况下，也能满足θ=0°的相位条件，从而使整个自激式光泵磁力仪系统的电路结构大大简化，还能使自激式光泵磁力仪系统的共振谱线更加对称，能极大降低由原子能级共振谱线不对称而引起的转向差。

关键词：光泵磁力仪;自激式;拉莫尔频率;双吸收室

0  引言

光泵原子磁力仪（OPM）是通过测量原子磁矩在静磁场中的拉莫尔进动频率来测量静磁场的一种磁场标量测量仪器[1]。共振光源用于极化原子使原子自旋取向产生宏观磁矩，然后，通过检测原子气体对共振光吸收系数来检测磁矩进动效应。光泵原子磁力仪的早期研究可以追溯到上世纪六十年代[2，3]，当时主要采用原子光谱灯作为泵浦光源。近年来，随着微加工工艺和小型半导体激光器研究的进展，采用激光作为泵浦光源的光泵原子磁力仪又成为研究热点[4-6]。

碱金属或氦原子能级在弱磁场中产生塞曼分裂，能级分裂大小与磁场大小成正比。在热平衡条件下，各塞曼子能级遵从波尔兹曼分布，各能级接近均匀分布。在光泵浦作用下，特定偏振状态的光被碱金属原子或氦原子吸收，碱金属原子或氦原子对光的吸收在满足能量守恒的同时还受到选择定则的约束，原子热平衡状態在光泵浦作用下被打破而产生一定的自旋取向，在光传播方向上形成宏观磁矩[7-8]。……