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摘要：矢量磁力仪，包括设置在磁屏蔽单元内的光源、光路准直单元、线偏振光纯化单元、圆偏振片、原子气室单元、光路控制单元、光电检测单元和三轴磁场线圈单元，以及设置在磁屏蔽单元外的锁相放大器单元、上位机和磁场控制单元；光源发出的激光进入光路准直单元，光路准直单元将激光转换为准直的均匀光斑，准直的均匀光斑经过线偏振光纯化单元后变为准直均匀的线偏振光，准直均匀的线偏振光经过圆偏振片后变为准直均匀的圆偏振光，准直均匀的圆偏振光45°入射原子气室单元后得到出射光，出射光进入光电检测单元。原子气室单元外设有三轴磁场线圈单元。本发明利于集成化，小型化与多通道阵列扩展，使用更灵活，适用范围更广。

主权项：1.矢量磁力仪，其特征在于：包括设置在磁屏蔽单元（9）内的光源（1）、光路准直单元（2）、线偏振光纯化单元（3）、圆偏振片（4）、原子气室单元（5）、光路控制单元（6）、光电检测单元（7）和三轴磁场线圈单元（8），以及设置在磁屏蔽单元（9）外的锁相放大器单元（10）、上位机（11）和磁场控制单元（12）；所述光源（1）、光路准直单元（2）、线偏振光纯化单元（3）、圆偏振片（4）和原子气室单元（5）沿光路依次设置，光源（1）发出的激光进入光路准直单元（2），光路准直单元（2）将光源（1）发出的激光转换为准直的均匀光斑，准直的均匀光斑经过线偏振光纯化单元（3）后变为准直均匀的线偏振光，准直均匀的线偏振光经过圆偏振片（4）后变为准直均匀的圆偏振光，准直均匀的圆偏振光45°入射原子气室单元（5）；所述原子气室单元（5）的壳体内充有缓冲气体和碱金属蒸汽，缓冲气体为N2，4He中的一种或两种，碱金属为钾，铷，铯中的一种或多种；壳体呈长方体形，将壳体的四个侧壁依次称为A面、B面、C面和D面，A面、B面、C面的内侧设有保偏反射膜或保偏反射镜；准直均匀的圆偏振光45°入射原子气室单元（5）的D面，在A面垂直反射后45°入射B面，在B面垂直反射后45°入射C面，在C面垂直反射后45°入射D面，最终从D面射出得到出射光；出射光与准直均匀的圆偏振光互相垂直，出射光进入光电检测单元（7）；所述光电检测单元（7）包括光电检测器与信号放大电路，光电检测器紧靠原子气室单元（5）设置且光电检测器与出射光垂直；光电检测单元（7）与锁相放大器单元（10）电连接，光电检测器将光电信号经过电路输入给所述放大电路，经所述电路放大后的光电信号输出给锁相放大器单元（10），锁相放大器单元（10）解调光电信号得到X、Y、Z方向磁场信号，并将X、Y、Z方向磁场信号传输至上位机（11）；所述原子气室单元（5）外设有三轴磁场线圈单元（8），三轴磁场线圈单元（8）包括X、Y、Z方向磁场线圈，三轴磁场线圈单元（8）补偿测量区剩余磁场至SERF磁力最佳工作区间，并能输出交流射频调制磁场用于调制原子极化矢量；三轴磁场线圈单元（8）与磁场控制单元（12）电连接，磁场控制单元（12）与上位机（11）电连接；上位机（11）接收锁相放大器单元（10）解调的X、Y、Z方向磁场信号并反馈控制三轴磁场线圈单元（8）；原子气室单元（5）中光与原子气室某一侧面成45°角入射进入原子气室，在原子气室内部光线发生三次90°反射，实现对气室中原子在X，Y两个方向的极化；根据SERF磁力仪的原理，X方向的极化原子在磁场调制下通过出射光信号解调出Y，Z方向磁场，Y方向的极化原子在磁场调制下通过出射光信号解调出X，Z方向磁场，从而实现三轴测量；三轴磁场线圈单元（8）具有同时输出直流和交流磁场能力；本矢量磁力仪是射频调制SERF磁力仪，线圈同时能输出不同频率交流调制磁场，X方向的极化原子，通过出射光信号解调出Y，Z方向磁场；Y方向的极化原子可以通过出射光信号解调出X，Z方向磁场；最终解调出三个轴的磁场信号。

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