巴黎-萨克雷大学，Science子刊！
文摘
2024-11-01 18:07
四川
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光脉冲原子干涉仪是一种基于物质波相干操控的技术，其原子在真空室内作为完美的自由落体质量，提供绝对和稳定的惯性测量。由于其卓越的稳定性和高精度，光脉冲原子干涉仪广泛应用于重力测量、旋转速率、基本物理常数的测定以及广义相对论的验证等领域。与传统的经典惯性传感器相比，原子惯性传感器在精度和稳定性上具有显著优势，能够满足高要求的导航和地球物理研究需求。然而，原子传感器在实际应用中仍面临如设备体积庞大、环境适应性差等问题，因此带来了工程实现和技术转化的挑战。近日，来自巴黎-萨克雷大学航空航天研究中心的Clément Salducci, Yannick Bidel研究团队在原子惯性传感器研究中取得了新进展。该团队设计并制备了一种基于光脉冲原子干涉的双冷原子加速度计-陀螺仪。通过利用斯特恩-捷尔拉赫效应，他们成功地将冷原子云以8.2 cm/s的速度水平发射。利用拉曼光谱法，团队精确表征了发射速度，并实现了700
ppm的原子陀螺仪量程因子的稳定性。此外，该团队还展示了量子冷原子加速度计与经典加速度计和陀螺仪的混合系统，成功同时修正了力平衡加速度计和科里奥利振动陀螺仪的漂移与偏差，从而显著提高了这两种传感器的长期稳定性。混合传感器提供了高带宽的加速度和旋转速率测量，短期灵敏度达到1.2 × 10^-6 m/s²和1.8 × 10^-6 rad/s，同时原子传感器在2天内的稳定性分别为7 × 10^-7 m/s²和4 × 10^-7 rad/s，相较于经典传感器有着显著的改善。该研究的成功不仅为原子惯性传感器的实际应用提供了新的思路，也为未来开发紧凑型全混合冷原子惯性测量单元奠定了基础，展现了极大的应用潜力。👉 点击左下角“阅读原文”，即可直达原文！💖
