| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-30页 |
| 1.1 人类对磁场的早期认识 | 第11-12页 |
| 1.2 磁力仪的分类 | 第12-18页 |
| 1.2.1 感应线圈磁力仪 | 第12-13页 |
| 1.2.2 磁通门磁力仪 | 第13-15页 |
| 1.2.3 超导量子干涉磁力仪 | 第15-16页 |
| 1.2.4 光学谐振腔磁力仪 | 第16-17页 |
| 1.2.5 原子磁力仪 | 第17-18页 |
| 1.3 原子磁力仪的应用 | 第18-26页 |
| 1.3.1 生物磁场领域 | 第18-21页 |
| 1.3.2 空间磁场领域 | 第21-23页 |
| 1.3.3 核磁共振领域 | 第23-25页 |
| 1.3.4 军事国防领域 | 第25-26页 |
| 1.4 原子磁力仪国内外研究成果 | 第26-28页 |
| 1.5 本文的选题意义和主要内容 | 第28-30页 |
| 第2章 碱金属原子磁力仪的工作原理与极限灵敏度的分析 | 第30-47页 |
| 2.1 碱金属铯原子 | 第30-32页 |
| 2.2 光学泵浦过程 | 第32-34页 |
| 2.3 铯原子在外磁场中的运动 | 第34-38页 |
| 2.3.1 拉莫进动 | 第34-35页 |
| 2.3.2 铯原子精细结构和超精细结构的塞曼效应 | 第35-38页 |
| 2.4 光检测过程 | 第38-43页 |
| 2.4.1 光吸收与光谱线型 | 第38-39页 |
| 2.4.2 原子自旋极化的光学检测 | 第39-43页 |
| 2.4.3 弛豫机制 | 第43页 |
| 2.5 原子磁力仪灵敏度分析 | 第43-46页 |
| 2.5.1 自旋投影噪声 | 第44-45页 |
| 2.5.2 光散射噪声 | 第45-46页 |
| 2.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 第3章 稳恒磁场的建立 | 第47-62页 |
| 3.1 圆线圈产生磁场 | 第47-52页 |
| 3.1.1 单个圆线圈产生磁场的计算分析 | 第47-48页 |
| 3.1.2 亥姆霍兹线圈产生磁场的计算分析 | 第48-50页 |
| 3.1.3 亥姆霍兹线圈的尺寸分析 | 第50-52页 |
| 3.2 恒流源的设计与制作 | 第52-55页 |
| 3.2.1 恒流源设计原理 | 第52-53页 |
| 3.2.2 恒流源电路设计 | 第53-55页 |
| 3.3 实验测试分析 | 第55-61页 |
| 3.3.1 恒流源输出测试 | 第55-58页 |
| 3.3.2 线圈输出测试 | 第58-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第4章 全光亚矢量铯原子磁力仪的研制 | 第62-87页 |
| 4.1 系统的方案设计 | 第62-70页 |
| 4.1.1 Bell-Bloom结构设计原理 | 第63-67页 |
| 4.1.2 亚矢量原子磁力仪设计原理 | 第67-69页 |
| 4.1.3 全光亚矢量铯原子磁力仪的系统方案设计 | 第69-70页 |
| 4.2 光学系统 | 第70-76页 |
| 4.2.1 外腔半导体激光器 | 第70-72页 |
| 4.2.2 光隔离器 | 第72页 |
| 4.2.3 饱和吸收谱装置 | 第72-75页 |
| 4.2.4 泵浦光调制 | 第75-76页 |
| 4.3 磁传感系统 | 第76-82页 |
| 4.3.1 原子气室 | 第76页 |
| 4.3.2 加热室及恒温装置 | 第76-79页 |
| 4.3.3 磁屏蔽筒 | 第79-82页 |
| 4.3.4 标准磁场 | 第82页 |
| 4.4 信号检测系统 | 第82-85页 |
| 4.4.1 光电探测器 | 第82-84页 |
| 4.4.2 锁相放大器 | 第84-85页 |
| 4.5 全光亚矢量铯原子磁力仪系统集成 | 第85-86页 |
| 4.6 本章小结 | 第86-87页 |
| 第5章 全光亚矢量铯原子磁力仪性能分析 | 第87-108页 |
| 5.1 标量原子磁力仪的分析 | 第87-98页 |
| 5.1.1 标量原子磁力仪的响应谱线 | 第87-90页 |
| 5.1.2 标量原子磁力仪的灵敏度分析 | 第90-93页 |
| 5.1.3 激光频率与光强对磁力仪的影响 | 第93-98页 |
| 5.2 亚矢量原子磁力仪的分析 | 第98-107页 |
| 5.2.1 亚矢量原子磁力仪的方向 | 第98-100页 |
| 5.2.2 亚矢量原子磁力仪的灵敏度分析 | 第100-107页 |
| 5.3 本章小结 | 第107-108页 |
| 第6章 高灵敏度原子磁力仪关键技术的研究 | 第108-120页 |
| 6.1 光纤集成式饱和吸收谱装置 | 第108-110页 |
| 6.2 基于激光加热的无磁温控装置 | 第110-117页 |
| 6.2.1 无磁加热室的研究 | 第111-113页 |
| 6.2.2 半导体激光器的研制 | 第113-115页 |
| 6.2.3 无磁温控装置的性能测试 | 第115-117页 |
| 6.3 原子磁力仪小型化方案设计 | 第117-119页 |
| 6.4 本章小结 | 第119-120页 |
| 结论 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-135页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137页 |