张军海 作品数:11 被引量:24 H指数:3 供职机构: 哈尔滨工程大学理学院 更多>> 发文基金: 国际科技合作与交流专项项目 中央高校基本科研业务费专项资金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 机械工程 理学 自动化与计算机技术 电气工程 更多>>
全光Cs原子磁力仪的温度特性研究 被引量:3 2014年 全光铯(Cs)原子磁力仪是一种高灵敏度弱磁检测仪,核心器件Cs原子气室的工作温度直接决定了原子磁力仪的灵敏度。实验系统中采用频率锁定在Cs原子D1线F=3→F′=4共振线的圆偏振光极化Cs原子,检测光采用频率锁定在Cs原子D2线F=4→F′=5共振线的线偏振光,检测介质的圆二向色性。实验发现,随着Cs原子气室工作温度的升高,磁力仪输出信号幅度先增加然后逐渐衰减,而磁力仪的线宽近似线性增加。实验测试了温度由25℃升高至45℃时的磁力仪输出信号,结果表明:当温度为37.6℃时,原子磁力仪达到最佳灵敏度。 刘强 卓艳男 黄强 张军海 孙伟民关键词:工作温度 利用压致展宽测量铯气室内的压强 被引量:1 2010年 在研究原子自旋极化时,需在碱金属气室充入适当的缓冲气体,但缓冲气体会导致谱线的增宽。介绍了充入适当氦气(He)的铯(Cs)原子气室的制作方法,采用DFB852 nm半导体激光器测量了纯Cs原子气室和充入一定量He气的Cs原子气室的吸收光谱,利用Cs原子饱和吸收谱来标定频率,得到铯(Cs)原子吸收光谱线的半峰值全宽度,分析了各种因素对线宽的影响,并利用谱线宽度推断气室内气体的压强值。 刘强 曾宪金 张军海 黄宗军 孙伟民法拉第调制技术在微小旋转角检测中的应用 被引量:2 2009年 在外磁场中的碱金属原子蒸汽在光泵浦的作用下变成非线性介质,线偏振光经过这种介质时会变成椭圆偏振光,且椭偏光的主轴相对于入射偏振光的偏振面会产生一个微小的旋转。分析了碱金属原子能级结构和在光泵浦下产生的二向色性及其对探测偏振激光的偏振面旋转情况,并介绍了法拉第调制技术对这种旋转的测量方法,得到探测光强与旋转角的关系表达式,可以实现10^(-7)rad量级的小角度检测。 刘强 曾宪金 张军海 孙伟民 张建中关键词:二向色性 用频谱分析法评估被动式氢原子频标的短期稳定度(英文) 2009年 该文通过向被动式氢原子频标微波腔馈入微波信号的方法,实验测到氢原子基态超精细0-0跃迁的频谱;对该频谱进行分析,得到了被动式氢原子频标的短期稳定度表达式:σ(2,τ)=2×10-12τ-0.5,这对于评价氢原子频标的量子部分对频率稳定度的贡献及改善量子部分结构有一定的参考价值。 张军海 邵艳丽 林传富 翟造成关键词:频率稳定度 点电荷系电场线与等势面的MATLAB仿真 被引量:1 2012年 针对大学物理电学部分存在物理概念较抽象的问题,在分析点电荷系电势的基础上,本文阐述了用MATLAB软件仿真点电荷系电场线和等势面的观点,并且仿真了不同的点电荷系模型,结合仿真结果应用于大学物理电学教学的实际,不仅丰富了课堂教学的内容,而且在大学物理课程教学方面取得卓有成效的效果。 刘艳磊 李春燕 张军海 王雷 孙秋华关键词:大学物理 等势面 电场线 MATLAB软件 高灵敏度弱磁传感器研究 被引量:6 2014年 磁传感器在生物医学、资源探测和航空航天等领域有巨大的应用价值,基于原子自旋的弱磁传感器拥有目前最高的磁场测量灵敏度。但通常的方案采用射频场调制或远离共振的激光检测,前者增加了磁力仪的线宽,而后者对激光频率的锁定带来了困难。为了解决以上问题,提出了一种基于激光强度调制和圆二向色性检测的原子弱磁传感器方案,详细描述了其工作原理和系统构成,并对原子弱磁传感器的性能进行了测试。实验结果表明:原子弱磁传感器的磁共振线宽为22 Hz,在对恒定磁场进行30 min连续测量时,峰峰值抖动小于9 pT,灵敏度达到了0.12 pT/Hz1/2。 曾宪金 李庆萌 赵文辉 张军海 孙伟民Cs原子磁力仪共振谱线宽度的研究 被引量:3 2010年 介绍了Cs原子无自旋交换弛豫磁力仪(Cs-SERFM)的工作原理;分析了Cs泡温度105℃条件下,缓冲气体He的压强对Cs原子横向弛豫及线宽的影响,给出了惰性气体He的最佳压强为350×133.3 Pa;讨论了共振谱线的宽度与温度之间的关系,在105℃时Cs-SERFM谱线宽度仅为3.7 Hz。 王丰 刘强 曾宪金 孙伟民 张军海关键词:弛豫 谱线宽度 自旋投影噪声对铯原子磁力仪分辨率的影响 2016年 介绍了一种全光学的高灵敏度铯原子磁力仪,从理论方面分析了自旋投影噪声的来源及其产生机理,并计算了噪声的影响程度。这些研究工作为铯原子磁力仪相关实验研究的顺利进行提供了必要的依据。 王丰 刘炳胜 张军海 刑苏星 张硕全光高灵敏度Bell-Bloom磁力仪的实现和优化 被引量:2 2015年 为了克服利用交流磁场激发基态塞曼磁子能级跃迁的传统光泵磁力仪信号串扰问题,本文报道了一种基于Bell-Bloom结构的全光铯(Cs)原子磁力仪。利用共振圆偏振光极化基态Cs原子使之产生磁偶极矩,在外磁场条件下,磁矩围绕外场进行拉莫尔进动,通过测量线偏振检测光偏振椭圆长轴的变化周期,可以实现对外磁场的高灵敏度测量。理论分析了强度调制的Bell-Bloom磁力仪工作原理,搭建了试验系统,通过磁力仪参数(抽运激光频率和光强)的优化,在100nT外磁场附近,获得了线宽(半高全宽)为22Hz、每单位带宽信噪比(SNR)达到3.2×104的拉莫尔进动光谱,进而评价该磁力仪物理系统具有100fT/Hz1/2的本征灵敏度;闭环测试结果为120fT/Hz1/2,空间分辨率达到1.2cm,且随外界磁场变化的响应时间为300ms。 张军海 向康 梅红松 赵文辉 黄宗军 孙伟民关键词:磁力仪 灵敏度 空间分辨率 从CPT原子钟到光钟 被引量:5 2007年 简要介绍了新型CPT(Coherent population trapping,相干布局囚禁)原子频标及光频标的基本原理和研究进展。被动型CPT铷原子钟物理部分的目前体积可控制在100cm^3以内,功耗1W左右,其稳定度为4×10^(-11)τ^(-1/2)(τ为测量取样的时间间隔)。CPT原理的铯原子频标的物理部分体积减小到1cm^3,功率减小到30mW,稳定度为6×10^(-10)τ^(-1/2),成为当今体积最小、功耗最低的原子钟。随着飞秒激光梳状发生器技术的发展,已将传统的谐波光频链的体积从几间实验室缩小到1.2×1.0m^2的光学平台上,它与光频测量技术的结合,使微波频标与光频标联系起来,建立了光钟,它的稳定性可以从现在的10^(-116)的水平提高到10^(-18)乃至10^(-22)水平,成为当前最精密的时间计量仪器。 邱实 张军海关键词:光钟