Three-axis closed-loop optically pumped magnetometer operated in the SERF regime

磁强计 光学 物理 磁场 灵敏度(控制系统) 激光器 核磁共振 电子工程 量子力学 工程类
作者
Yeguang Yan,Jixi Lu,Shaowen Zhang,Fei Lu,Kaifeng Yin,Kun Wang,Binquan Zhou,Gang Liu
出处
期刊:Optics Express [The Optical Society]
卷期号:30 (11): 18300-18300 被引量:46
标识
DOI:10.1364/oe.458367
摘要

We propose a three-axis closed-loop optically pumped magnetometer with high sensitivity. The closed-loop magnetometer has a three-axis sensitivity of approximately 30 fT/Hz1/2 using two orthogonal laser beams for pumping and probing the alkali metal atoms. In the closed-loop mode, the dynamic range is improved from ±5 nT to ±150 nT. The bandwidth is increased from about 100 Hz to over 2 kHz with 10 kHz modulation fields in x- and y-axes and another 6 kHz modulation field along the z-axis. Compared with single-axis or dual-axis magnetometers, the proposed magnetometer not only provides the direction and magnitude of the magnetic field but also has high robustness in a challenging environment. The magnetometer has applications in biomagnetic measurements, magnetic resonance imaging, and fundamental physics.
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