基于虚拟仪器的光泵磁力仪测控系统设计

作者：柯超凡; 彭翔; 徐盛晨; 喻松

来源：红外与激光工程, 2013, (12): 3315-3319.

• 虚拟仪器
• 光泵磁力仪
• PXIe总线
• Labview编程 virtual instrument
• optical pumping magnetometer
• PXIe bus
• labview programming

为了降低激光泵浦磁力仪的噪声,首次将虚拟仪器技术应用到了光泵磁力仪的测控系统中。采用Labview编程工具和基于PXIe总线的工控系统,完成了数据采集、信号处理和信号发生三个模块的一体化设计。在分析各个模块实现的基础上,重点研究了数字信号处理算法的设计。通过改进FIR结构低通滤波器解决了噪声水平和系统带宽的矛盾,采用梯形积分增量式PID控制算法,提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性,使得控制系统的噪声水平达到了0.01μV的量级。结合激光稳频技术和稳功率技术,有效地消除了激光的频率漂移和功率抖动所引入的噪声,将磁力仪的噪声降低到了0.7 pT/Hz0.5@1 Hz。

• 单位
  信息光子学与光通信国家重点实验室; 北京大学; 北京邮电大学