| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 1. 绪论 | 第14-21页 |
| 1.1 重力测量：从理论到仪器 | 第14-15页 |
| 1.1.1 重力测量方法 | 第14-15页 |
| 1.1.2 重力加速度精密测量的意义 | 第15页 |
| 1.2 冷原子干涉发展历史与现状 | 第15-20页 |
| 1.2.1 冷原子干涉仪方法简介 | 第15-16页 |
| 1.2.2 冷原子干涉实验 | 第16-20页 |
| 1.3 本章小结 | 第20-21页 |
| 2. 受激拉曼跃迁式原子干涉仪 | 第21-41页 |
| 2.1 量子力学方法回顾 | 第21-23页 |
| 2.2 能级系统在辐射场下的演化 | 第23-26页 |
| 2.3 三能级系统的受激拉曼跃迁 | 第26-34页 |
| 2.3.1 受激拉曼跃迁的相移 | 第32-33页 |
| 2.3.2 速度选择的受激拉曼跃迁 | 第33-34页 |
| 2.4 有关实现细节的理论 | 第34-37页 |
| 2.5 构成原子干涉仪的整体方案的理论 | 第37-40页 |
| 2.5.1 冷原子源 | 第37-38页 |
| 2.5.2 拉曼激光 | 第38-39页 |
| 2.5.3 拉曼光扫频 | 第39-40页 |
| 2.6 本章小结 | 第40-41页 |
| 3. 原子干涉仪实现的关键技术 | 第41-80页 |
| 3.1 实现原子干涉所需要的硬件方案 | 第41-52页 |
| 3.1.1 干涉仪物理系统 | 第42-45页 |
| 3.1.2 光学集成系统 | 第45-48页 |
| 3.1.3 冷原子源技术 | 第48-49页 |
| 3.1.4 原子态制备 | 第49-52页 |
| 3.1.5 原子干涉仪实现过程 | 第52页 |
| 3.2 调制转移光谱激光锁频技术 | 第52-60页 |
| 3.2.1 调制解调的电路部分 | 第56-57页 |
| 3.2.2 激光器反馈部分 | 第57-60页 |
| 3.3 基于数字鉴相的激光锁相技术 | 第60-67页 |
| 3.3.1 OPLL | 第60-61页 |
| 3.3.2 拍频的理论和实验 | 第61-63页 |
| 3.3.3 微波混频 | 第63-64页 |
| 3.3.4 检相器 | 第64-65页 |
| 3.3.5 反馈控制模块设计和优化 | 第65-67页 |
| 3.4 声光和电光调制技术 | 第67-73页 |
| 3.4.1 电光调制 | 第67-68页 |
| 3.4.2 声光调制 | 第68-72页 |
| 3.4.3 声光移频作为MTS的调制 | 第72-73页 |
| 3.5 原子荧光弱电流信号放大 | 第73-79页 |
| 3.5.1 TIA放大电路分析 | 第74-77页 |
| 3.5.2 TIA电路的特殊应用形式 | 第77-78页 |
| 3.5.3 探头屏蔽和反馈电容调节 | 第78-79页 |
| 3.6 本章小结 | 第79-80页 |
| 4. 原子干涉仪实现的软件技术 | 第80-105页 |
| 4.1 实现原子干涉所需要的软件方案 | 第80-81页 |
| 4.2 干涉仪运行的控制软件 | 第81-92页 |
| 4.2.1 程序运行流程和结构图 | 第81-83页 |
| 4.2.2 数据采集卡控制 | 第83-88页 |
| 4.2.3 AFG3251任意波形发生器控制 | 第88-89页 |
| 4.2.4 新版本程序概念设计 | 第89-92页 |
| 4.3 信号采集和分析软件 | 第92-97页 |
| 4.3.1 原子干涉信号分析 | 第92-94页 |
| 4.3.2 地震仪数据分析 | 第94页 |
| 4.3.3 数据记录和保存 | 第94-96页 |
| 4.3.4 干涉条纹相位分析 | 第96-97页 |
| 4.4 直接数字合成信号发生器控制软件 | 第97-104页 |
| 4.4.1 DDS硬件电路板 | 第97-98页 |
| 4.4.2 DDS原理 | 第98-100页 |
| 4.4.3 ARM单片机的代码 | 第100-102页 |
| 4.4.4 LabVIEW调用NI-VISA接口库 | 第102-103页 |
| 4.4.5 DDS仪器控制代码的使用 | 第103-104页 |
| 4.5 本章小结 | 第104-105页 |
| 5. 原子干涉仪的灵敏度和准确度 | 第105-125页 |
| 5.1 从干涉相位中提取信息 | 第105-107页 |
| 5.2 分析误差和噪声来源的理论方法 | 第107-109页 |
| 5.2.1 误差相位计算 | 第107-109页 |
| 5.2.2 噪声相位分析 | 第109页 |
| 5.3 噪声减小以及效果验证 | 第109-113页 |
| 5.3.1 拉曼光锁相相噪 | 第110-111页 |
| 5.3.2 拉曼光反射镜振动 | 第111-112页 |
| 5.3.3 噪声的测量评估 | 第112-113页 |
| 5.4 系统误差理论估算和实验验证 | 第113-122页 |
| 5.4.1 塞曼频移 | 第114-116页 |
| 5.4.2 单光子频移 | 第116-118页 |
| 5.4.3 射频误差 | 第118-119页 |
| 5.4.4 拉曼光倾斜 | 第119-120页 |
| 5.4.5 双光子频移 | 第120-121页 |
| 5.4.6 波前弯曲 | 第121页 |
| 5.4.7 系统误差总结 | 第121-122页 |
| 5.5 重力测量 | 第122-124页 |
| 5.6 本章小结 | 第124-125页 |
| 6. 总结与展望 | 第125-129页 |
| 6.1 本文总结 | 第125-126页 |
| 6.2 展望 | 第126-127页 |
| 6.2.1 重力测量性能提高 | 第126-127页 |
| 6.2.2 控制软件升级 | 第127页 |
| 6.2.3 系统集成度和小型化 | 第127页 |
| 6.3 感悟 | 第127-129页 |
| 7. 参考文献 | 第129-133页 |
| 8. 作者简历及在学期间所取得的科研成果 | 第133页 |