論文の概要: Closed-Loop Dual-Atom-Interferometer Inertial Sensor with Continuous
Cold Atomic Beams
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.15346v2
- Date: Fri, 18 Nov 2022 13:28:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-21 12:57:41.917363
- Title: Closed-Loop Dual-Atom-Interferometer Inertial Sensor with Continuous
Cold Atomic Beams
- Title（参考訳）: 常温原子線を用いた閉ループデュアル原子干渉センサ
- Authors: Zhi-Xin Meng, Pei-Qiang Yan, Sheng-Zhe Wang, Xiao-Jie Li and Yan-Ying
Feng
- Abstract要約: 我々は、加速と回転率の連続的な分離測定を実現することができる閉ループ光パルス原子干渉計の慣性センサを示す。
加速と回転速度の長期安定度はそれぞれ 0.13$mu$g と 35$mu$rad/s である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6221158664713933
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate a closed-loop light-pulse atom interferometer inertial sensor
that can realize continuous decoupled measurements of acceleration and rotation
rate. The sensor operates in the differential mode of double-loop atom
interferometers, which share the same Raman light pulses in a spatially
separated Mach-Zehnder configuration and use continuous cold atomic beam
sources propagating in opposite directions from two 2D$^+$ magneto-optical
trappings. By phase-locking these interferometers via the Raman laser phases
from the differential interferometer signal, the decoupled acceleration phase
shift and rotation phase shift can be obtained simultaneously. Experimental
results show that the differential detection suppresses the common-mode noise
and also increases sensitivity to be approximately 1.5 times higher than that
of a single atom interferometer. In addition, the closed-loop phase-locking
method improves the long-term stability of the sensor effectively. We achieve
long-term stabilities for the acceleration and the rotation rate at 0.13 $\mu$g
and 35 $\mu$rad/s, respectively, using a short interrogation time of 0.87ms
(interference area $A=0.097$ mm$^2$). This work provides a building block for
an atomic interferometer based inertial measurement unit for use in field
applications that require a high data-rate and high stability.
- Abstract（参考訳）: 加速度と回転速度の連続的分離計測を実現するクローズドループ光パルス原子干渉計慣性センサの実証を行った。
センサは二重ループ原子干渉計の差動モードで動作し、同じラマン光パルスを空間的に分離されたマッハ・ツェンダー構成で共有し、2D$^+$磁気光学トラップから反対方向に伝播する連続冷原子ビーム源を使用する。
差動干渉計信号からラマンレーザー位相を介してこれらの干渉計を位相ロックすることにより、分離された加速位相シフトと回転位相シフトを同時に得ることができる。
実験の結果, 差動検出はコモンモードノイズを抑制し, 感度を1原子干渉計の約1.5倍に向上させることがわかった。
さらに、閉ループ位相同期法は、センサの長期安定性を効果的に向上させる。
我々はそれぞれ0.87ms(参照領域$A=0.097$ mm$^2$)の短い尋問時間を用いて、加速度と回転速度を0.13$\mu$gと35$\mu$rad/sで長期安定させる。
この研究は、高いデータレートと高い安定性を必要とするフィールド応用に用いられる原子干渉計ベースの慣性測定ユニットのビルディングブロックを提供する。
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