波粒渦旋陀螺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種波粒渦旋陀螺。利用渦旋光產(chǎn)生常溫波色?愛因斯坦凝聚(BEC)的渦旋疊加態(tài)，將渦旋光軌道角動(dòng)量所攜帶的待測(cè)信息傳遞到常溫BEC中；量子阱中常溫BEC渦旋態(tài)物質(zhì)波會(huì)隨著平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生干涉現(xiàn)象，通過檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)相位變化，即可獲得待測(cè)信息。本發(fā)明通過級(jí)聯(lián)渦旋光與常溫BEC，利用物質(zhì)波高精度敏感來達(dá)到對(duì)渦旋光慣性測(cè)量靈敏度的激增放大，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)姿態(tài)角速率的超高精度和超高靈敏度測(cè)量。相對(duì)基于超低溫BEC的原子陀螺，由于常溫BEC的渦旋疊加態(tài)非常穩(wěn)定且渦旋光及渦旋物質(zhì)波可自成光路，因此渦旋光與常溫BEC級(jí)聯(lián)激增還可實(shí)現(xiàn)陀螺的高穩(wěn)定性和小型化。本發(fā)明屬于慣性測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，可應(yīng)用于未來超高靈敏度且小型化的導(dǎo)航定位等領(lǐng)域。
【專利說明】
波粒渦旋陀螺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種波粒渦旋陀螺，適用于新一代量子導(dǎo)航領(lǐng)域，不僅可以有效提高 量子陀螺的精度和靈敏度，而且還可實(shí)現(xiàn)小體積。 技術(shù)背景
[0002] 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)作為一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)，與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比具有全天候、全時(shí) 空、隱蔽性好、不易被干擾、無法被反利用和生存能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是作為一種推算式導(dǎo)航 系統(tǒng)，陀螺儀誤差將導(dǎo)致其導(dǎo)航參數(shù)誤差隨時(shí)間迅速積累，即導(dǎo)航精度隨時(shí)間而發(fā)散，長(zhǎng)期 穩(wěn)定性差。因此，陀螺儀是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心，是制約慣性導(dǎo)航精度的主要瓶頸。針對(duì)未 來航天活動(dòng)需求，由于飛行距離、飛行時(shí)間、飛行速度的不斷提高，對(duì)導(dǎo)航設(shè)備精度、靈敏度 和體積提出了越來越高的要求。
[0003] 傳統(tǒng)概念的陀螺是通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)量矩來敏感陀螺相對(duì)慣性空間的角運(yùn)動(dòng)， 但是由于加工精度、摩擦等因素，靈敏度和精度發(fā)展空間受限。盡管采用磁懸浮和靜電等先 進(jìn)懸浮手段，可以一定程度上減小轉(zhuǎn)子摩擦，但這又必然大幅增加陀螺儀的體積和成本。基 于Sagnac效應(yīng)的光纖陀螺和激光陀螺，雖然巧妙回避了機(jī)電式陀螺轉(zhuǎn)子系統(tǒng)存在的不足， 但由于陀螺精度和光程緊密相關(guān)，而光程太大又會(huì)對(duì)陀螺穩(wěn)定性和可靠性帶來影響，致使 靈敏度和精度的發(fā)展遇到瓶頸。
[0004] 近年來隨著低溫物理學(xué)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，出現(xiàn)了原子陀螺的研究熱潮。原子陀 螺包括原子干涉陀螺和原子自旋陀螺兩大類。原子自旋陀螺具有小型化的巨大潛力，但是， 無論是哪種形式的自旋陀螺，都不可避免地存在原子之間或分子之間的碰撞和摩擦，這必 然影響和制約量子自旋陀螺的精度和靈敏度。原子干涉陀螺則是基于物質(zhì)波的Sagnac效 應(yīng)，與光學(xué)陀螺相比，具有超高的理論靈敏度，但是系統(tǒng)復(fù)雜且難以小型化?？傊?，現(xiàn)有陀螺 儀在精度、靈敏度和體積之間存在突出矛盾，無法滿足未來慣性導(dǎo)航技術(shù)的迫切需求，因此 亟需探索研究新概念陀螺儀。
[0005]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，微腔量子阱、量子點(diǎn)等的制備技術(shù)取得重大突破，同時(shí)也 帶來了半導(dǎo)體激子激元的研究熱潮。由于半導(dǎo)體微腔制備簡(jiǎn)單，且激子激元不受光束漂移 的影響，具有超高的穩(wěn)定性，并且該裝置具有小型化的突出優(yōu)勢(shì)，其一經(jīng)提出便引起了國(guó)際 社會(huì)的高度重視。2010年加拿大蒙特利爾工程學(xué)院首次在室溫條件下通過有機(jī)單晶微腔產(chǎn) 生極化激元激光;2013年德國(guó)伍伯塔爾首次在《Science》上公開在高分子聚合物中實(shí)現(xiàn)室 溫條件下的激子激元凝聚態(tài)，即常溫BEC。常溫BEC的出現(xiàn)，極大程度地克服了現(xiàn)有超低溫 BEC所存在的體積大和成本高等突出問題，而且凝聚態(tài)從氣態(tài)變成固態(tài)，大幅提高了系統(tǒng)的 穩(wěn)定性。同時(shí)，近年來，具有大軌道角動(dòng)量的渦旋光制備技術(shù)不斷發(fā)展，在小型化上取得重 大突破。因此針對(duì)現(xiàn)有陀螺儀超高精度超高靈敏度和小體積之間的突出矛盾，探索基于渦 旋光和常溫BEC的波粒渦旋陀螺具有重要理論意義和極高的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:針對(duì)現(xiàn)有陀螺儀超高精度超高靈敏度和小體積之間的 技術(shù)瓶頸，通過級(jí)聯(lián)渦旋光量子陀螺裝置與半導(dǎo)體微腔量子阱常溫BEC裝置，提出波粒渦旋 陀螺新概念，有效解決現(xiàn)有陀螺在結(jié)構(gòu)、體積和穩(wěn)定性上存在的突出問題。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：級(jí)聯(lián)渦旋光與常溫BEC，利用渦旋光產(chǎn)生常溫BEC的渦 旋疊加態(tài)，將渦旋光的軌道角動(dòng)量耦合到渦旋態(tài)常溫BEC中，同時(shí)也將渦旋光軌道角動(dòng)量 中所攜帶的待測(cè)信息傳遞到常溫BEC中；量子阱中常溫BEC渦旋態(tài)物質(zhì)波會(huì)隨著平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā) 生干涉現(xiàn)象，通過檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)其相位變化，即可解析待測(cè)姿態(tài)角速率信息。
[0008] 渦旋光在傳播過程中，其波陣面會(huì)繞著傳播方向以螺旋的方式前進(jìn)，每個(gè)光子具 有/?大小的軌道角動(dòng)量，其中1為渦旋光光束的拓?fù)浜蓴?shù)。通過級(jí)聯(lián)渦旋光慣性測(cè)量裝置與 半導(dǎo)體微腔量子阱裝置，將攜帶有軌道角動(dòng)量的渦旋光映射進(jìn)半導(dǎo)體微腔的激子極化激元 凝聚態(tài)中，產(chǎn)生高穩(wěn)定性渦旋疊加態(tài)的常溫BEC;半導(dǎo)體微腔量子阱與平臺(tái)固連，會(huì)隨著平 臺(tái)的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，常溫BEC的兩個(gè)渦旋-反渦旋疊加態(tài)物質(zhì)波的相位會(huì)發(fā)生變化，出現(xiàn)干涉 條紋的移動(dòng)，通過檢測(cè)系統(tǒng)獲得待測(cè)數(shù)據(jù)，處理后即可得到相應(yīng)的平臺(tái)角速率及相關(guān)信息。 波粒渦旋陀螺的頻移是渦旋光和常溫BEC渦旋頻移的耦合疊加，對(duì)于其靈敏度有激增放大 的作用，因此可利用波粒級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)陀螺的超高精度和超高靈敏度測(cè)量。
[0009] 本發(fā)明有以下三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
[0010] (1)渦旋光慣性測(cè)量方法
[0011]渦旋光是具有螺旋型相位波陣面和相位奇點(diǎn)的光束，其主要特點(diǎn)是具有螺旋型的 相位分布，如圖1所示，圖中1為渦旋光束的拓?fù)浜蓴?shù)。渦旋光在傳播過程中，其波陣面會(huì)繞 著傳播方向以螺旋的方式前進(jìn)，每個(gè)光子具有摘大小的軌道角動(dòng)量。利用渦旋光的軌道角 動(dòng)量和螺旋波陣面可實(shí)現(xiàn)角速率的高精度高靈敏度測(cè)量。
[0012] 基于渦旋光的慣性測(cè)量方法如圖2所示，圖中螺旋相位板即可實(shí)現(xiàn)渦旋光的產(chǎn)生。 該方法利用渦旋光旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)，將渦旋光產(chǎn)生裝置和測(cè)量裝置引入到載體上，載體的 轉(zhuǎn)動(dòng)使得渦旋光產(chǎn)生裝置和渦旋光束發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)，再通過檢測(cè)解析裝 置可精確測(cè)量出載體在一個(gè)維度上的旋轉(zhuǎn)角速率。該方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單，所 用儀器較少并且靈敏度與光路長(zhǎng)度無關(guān)，體積小，重量輕;未使用反光鏡并且用渦旋光自 成微納光路代替光纖，不存在光纖折射率變化引起的相位漂移現(xiàn)象和反射鏡形成的閉鎖 域;決定渦旋光慣性測(cè)量方法靈敏度的軌道角動(dòng)量理論上可以做到無窮大，因此隨著制備 方法和加工工藝的快速發(fā)展，渦旋光慣性測(cè)量方法的精度和靈敏度提升將有巨大潛力。
[0013] ⑵常溫BEC
[0014] 光子與激子(庫(kù)侖力束縛的電子-空穴對(duì))發(fā)生耦合作用，產(chǎn)生一種新的元激發(fā)，稱 為激子極化激元。激子極化激元是在半導(dǎo)體微腔中產(chǎn)生的，該微腔包括兩塊DBR(布拉格反 射鏡），中間是三明治結(jié)構(gòu)的量子阱。量子阱結(jié)構(gòu)中間是很薄的半導(dǎo)體薄膜，外層利用分子 束外延或金屬有機(jī)物化學(xué)汽相沉淀法外延生長(zhǎng)一層較厚膜。隨著半導(dǎo)體量子阱制備技術(shù)的 發(fā)展，目前已經(jīng)能夠在常溫條件下實(shí)現(xiàn)激子極化激元凝聚態(tài)。通過對(duì)激子極化激元凝聚態(tài) 的深入研究，已實(shí)現(xiàn)利用渦旋光產(chǎn)生常溫BEC渦旋疊加態(tài)技術(shù)。
[0015] (3)渦旋光與常溫BEC的級(jí)聯(lián)激增
[0016] 波粒渦旋陀螺是利用攜帶有待測(cè)信息的渦旋光產(chǎn)生常溫BEC的渦旋疊加態(tài)，將渦 旋光的軌道角動(dòng)量耦合到渦旋態(tài)常溫BEC中；量子阱中常溫BEC渦旋疊加態(tài)物質(zhì)波會(huì)隨著平 臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生干涉現(xiàn)象，最后通過檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)相位變化解析待測(cè)信息。其主要特點(diǎn)是波粒 渦旋陀螺的頻移是渦旋光和常溫BEC渦旋頻移的耦合疊加，利用粒子物質(zhì)波高精度檢測(cè)來 實(shí)現(xiàn)對(duì)渦旋光慣性測(cè)量方法的激增放大作用，最終實(shí)現(xiàn)波粒渦旋陀螺的超高精度和超高靈 敏度。
[0017] 本發(fā)明的原理是：
[0018] 渦旋光是具有螺旋型相位波陣面和相位奇點(diǎn)的光束，其主要特點(diǎn)是具有螺旋結(jié)構(gòu) 的相位分布，如圖1所示，圖中1為渦旋光束的拓?fù)浜蓴?shù)。渦旋光可自成微納光路，即其螺旋 前進(jìn)形成的環(huán)形對(duì)稱光路。利用渦旋光的這一特性可以將光纖陀螺中利用光纖纏繞形成的 螺旋光路或激光陀螺中的對(duì)稱光路替換成渦旋光自成的微納光路。由于渦旋光波陣面?zhèn)?播方式的特殊性，因此基于渦旋光的旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)載體的角速率高靈敏 度測(cè)量，如圖2所示。旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)公式為：
[0019] Δ ω =1 Ω
[0020] 式中，1是表征軌道角動(dòng)量大小的拓?fù)浜蓴?shù)，Ω為飛行體旋轉(zhuǎn)角速度，△ ω是角頻 率移動(dòng)。
[0021] 激子極化激元是一種光子與激子發(fā)生耦合作用后產(chǎn)生的新的元激發(fā)。常溫BEC是 指激子極化激元波色-愛因斯坦凝聚態(tài)。激子激元可在半導(dǎo)體微腔中產(chǎn)生，半導(dǎo)體微腔結(jié)構(gòu) 包括兩塊DBR(布拉格反射鏡），中間是三明治結(jié)構(gòu)的量子阱，量子阱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是中間是很 薄的半導(dǎo)體薄膜，外層利用分子束外延或金屬有機(jī)物化學(xué)汽相沉淀法外延生長(zhǎng)一層較厚 膜。
[0022]波粒渦旋陀螺是基于渦旋光慣性測(cè)量方法和常溫BEC的形成機(jī)理，利用渦旋光的 螺旋波陣面特性，在常溫BEC中產(chǎn)生渦旋疊加態(tài)。在此過程中，渦旋光的軌道角動(dòng)量會(huì)耦合 進(jìn)渦旋態(tài)常溫BEC中，同時(shí)渦旋光軌道角動(dòng)量中的攜帶的待測(cè)信息也傳遞到了常溫BEC中； 載體的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使量子阱中常溫BEC渦旋疊加態(tài)的物質(zhì)波發(fā)生干涉現(xiàn)象，通過檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè) 相位變化即可解析待測(cè)信息。
[0023]波粒渦旋陀螺的信噪比是指物質(zhì)波干涉相位的轉(zhuǎn)移量與散粒噪聲的比值，散粒噪 聲的大小取決于檢測(cè)光從常溫BEC到達(dá)CCD的光量子數(shù)N。根據(jù)信噪比公式：
[0025] 式中Φω(〇 = 21Ω?，當(dāng)信噪比SNR=1時(shí)，可得到Ω最小值
半導(dǎo) 體量子阱中激子激元的密度為l〇9cnf2,因此可以評(píng)估檢測(cè)光到達(dá)CCD的光子數(shù)為N~10 14s '因此得出可測(cè)的最小待測(cè)角速率靈敏度Ω_~lO^Vads^^1/2。與光纖陀螺和冷原子干 涉陀螺相比，波粒渦旋陀螺的散粒噪聲比較小，散射粒子數(shù)N的值非常大，導(dǎo)致了波粒渦旋 陀螺超高的信噪比，這也是渦旋疊加常溫BEC量子陀螺實(shí)現(xiàn)超高靈敏度測(cè)量的關(guān)鍵之一。
[0026] 本發(fā)明的方案與現(xiàn)有方案相比，主要優(yōu)點(diǎn)在于：
[0027] (1)波粒渦旋陀螺利用渦旋光自成微納光路，同時(shí)渦旋光慣性測(cè)量裝置和常溫BEC 裝置的級(jí)聯(lián)可實(shí)現(xiàn)相位疊加放大，高穩(wěn)定性常溫BEC抑制陀螺的漂移，從而可達(dá)到超高精度 超高靈敏度測(cè)量；
[0028] (2)波粒渦旋陀螺與光學(xué)陀螺相比，其光路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且自成光路，不會(huì)出現(xiàn)激光 光束漂移等現(xiàn)象；與原子干涉陀螺相比，較超低溫冷原子結(jié)構(gòu)，常溫BEC的渦旋疊加態(tài)非常 穩(wěn)定，且單位體積的原子數(shù)可以大幅提高，從而有助于系統(tǒng)的信噪比；
[0029] (3)波粒渦旋陀螺可實(shí)現(xiàn)小型化。渦旋光慣性測(cè)量的靈敏度和光束的光程無關(guān)，只 與軌道角動(dòng)量拓?fù)浜蓴?shù)1有關(guān)，為系統(tǒng)的小型化提供了條件。且通過渦旋光不用反射鏡就可 以實(shí)現(xiàn)對(duì)稱光路，渦旋光可制成微納光路，可以極大的減小系統(tǒng)的體積。
【附圖說明】
[0030] 圖1為禍旋光不意圖；
[0031] 圖2為渦旋光慣性測(cè)量裝置；
[0032] 圖中：
[0033] 1為激光光源;2為擴(kuò)束鏡;3為螺旋相位板;4為檢測(cè)所用(XD。
[0034]圖3常溫BEC激發(fā)及檢測(cè)機(jī)理示意圖；
[0035]圖4為本發(fā)明波粒渦旋陀螺的原理方案圖；
[0036]圖中：
[0037] 1為激光光源;2為擴(kuò)束鏡;3為螺旋相位板;4為BEC產(chǎn)生裝置;5為透鏡，6為檢測(cè)所 用CCD;7為檢測(cè)光源。 具體實(shí)施方案
[0038] 本發(fā)明是波粒渦旋陀螺，其原理方案如圖4所示，具體實(shí)施步驟如下：
[0039] (1)利用激光器和螺旋相位板搭建渦旋光量子干涉裝置
[0040] 利用激光器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)高斯分布激光光束（如圖1所示），然后根據(jù)Laguerre-Gaus s ian光束(簡(jiǎn)稱LG光束)波函數(shù)表達(dá)因式確定所要產(chǎn)生渦旋光的相位信息。入射光以一 定的角度入射到螺旋相位板上進(jìn)行光束相干度的調(diào)整，即可得到所需的具有高階軌道角動(dòng) 量的渦旋光，如圖2所示;根據(jù)旋轉(zhuǎn)多普勒原理可知由于光源的旋轉(zhuǎn)在兩個(gè)方面將會(huì)使得渦 旋光光束角頻率產(chǎn)生頻移，一方面旋轉(zhuǎn)光源會(huì)對(duì)渦旋光光速施加的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)多 普勒效應(yīng)，另一面由于光源轉(zhuǎn)動(dòng)引起的離心力和科氏力將會(huì)對(duì)渦旋光角頻率產(chǎn)生影響，其 中旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)起主導(dǎo)作用;旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)的公式為：
[0041 ] Δ ω =1 Ω
[0042]式中，1是表征軌道角動(dòng)量大小的拓?fù)浜蓴?shù)，Ω為待測(cè)旋轉(zhuǎn)角速度，△ ω是角頻率 移動(dòng)。
[0043] (2)在常溫BEC中產(chǎn)生相干渦旋疊加態(tài)的物質(zhì)波
[0044] 光子與激子(庫(kù)侖力束縛的電子-空穴對(duì))發(fā)生耦合作用，產(chǎn)生一種新的元激發(fā)，稱 為激子極化激元。激子激元是在半導(dǎo)體微腔中產(chǎn)生的，半導(dǎo)體微腔結(jié)構(gòu)包括兩塊DBR(布拉 格反射鏡），中間是三明治結(jié)構(gòu)的量子阱，量子阱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是中間是很薄的半導(dǎo)體薄膜，外 層利用分子束外延或金屬有機(jī)物化學(xué)汽相沉淀法外延生長(zhǎng)一層較厚膜。
[0045] 該極化聲子凝聚態(tài)是在ΜΗ(墨西哥帽子環(huán)形)勢(shì)阱中，該勢(shì)阱的表達(dá)式：
[0047]這里Vext(r)是空間相關(guān)的勢(shì)阱能量，
是墨西哥帽子勢(shì)阱的半徑。
[0048] 將由渦旋光干涉裝置中產(chǎn)生的高階軌道角動(dòng)量的渦旋光入射到半導(dǎo)體微腔的常 溫BEC中，即可將渦旋光的軌道角動(dòng)量耦合到常溫BEC的渦旋態(tài)中，同時(shí)渦旋光軌道角動(dòng)量 中的待測(cè)信息也會(huì)耦合進(jìn)常溫BEC中。此時(shí)，常溫BEC通過物質(zhì)波的干涉將渦旋光中攜帶的 信息進(jìn)行級(jí)聯(lián)式激增，如圖3所示。
[0049] (3)利用檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行姿態(tài)角速率解算
[0050] 根據(jù)Sagnac原理，當(dāng)載體旋轉(zhuǎn)時(shí)，量子阱的常溫BEC中的相干渦旋疊加態(tài)的物質(zhì)波 會(huì)發(fā)生干涉。如圖3所示，檢測(cè)光射到渦旋物質(zhì)波上發(fā)生受激輻射，然后檢測(cè)受激輻射的光 強(qiáng)或干涉條紋的相位變化即可得到姿態(tài)角速率信息。當(dāng)采用CCD檢測(cè)受激輻射的光強(qiáng)時(shí)，經(jīng) 其FFT變換即可得到旋轉(zhuǎn)角速率。
[0051] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的 保護(hù)范圍。本發(fā)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 波粒滿旋巧螺，其原理是級(jí)聯(lián)滿旋光與常溫玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)，利用滿旋光 產(chǎn)生常溫BEC的滿旋疊加態(tài)，將滿旋光的軌道角動(dòng)量禪合到滿旋態(tài)常溫BEC中，同時(shí)也將滿 旋光軌道角動(dòng)量中所攜帶的待測(cè)信息傳遞到常溫BEC中；量子阱中常溫肥C滿旋態(tài)物質(zhì)波會(huì) 隨著平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生干設(shè)現(xiàn)象，通過檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)其相位變化，即可得到姿態(tài)角速率信息。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波粒滿旋巧螺，其特征在于：滿旋光在傳播過程中，其波陣面 會(huì)繞著傳播方向W螺旋的方式前進(jìn)，每個(gè)光子具有旗大小的軌道角動(dòng)量，其中1為滿旋光光 束的拓?fù)浜蓴?shù)，通過級(jí)聯(lián)滿旋光慣性測(cè)量裝置與半導(dǎo)體微腔量子阱裝置，將攜帶有軌道角 動(dòng)量的滿旋光照射進(jìn)半導(dǎo)體微腔的激子極化激元凝聚態(tài)中，產(chǎn)生高穩(wěn)定性滿旋疊加態(tài)的常 溫BEC;半導(dǎo)體微腔量子阱與平臺(tái)固連，會(huì)隨著平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，常溫肥C的兩個(gè)滿旋-反 滿旋疊加態(tài)物質(zhì)波的相位會(huì)發(fā)生變化，出現(xiàn)干設(shè)條紋移動(dòng)，通過檢測(cè)系統(tǒng)獲得待測(cè)數(shù)據(jù)，處 理后即可得到相應(yīng)的平臺(tái)角速率信息；波粒滿旋巧螺的頻移是滿旋光和常溫BEC滿旋頻移 的禪合疊加，對(duì)于其靈敏度有激增放大的作用，因此利用波粒級(jí)聯(lián)可實(shí)現(xiàn)巧螺的超高精度 和超高靈敏度測(cè)量。
【文檔編號(hào)】G01C19/64GK106092075SQ201610318157
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】任元, 成蕊, 謝璐, 姚靜波, 王剛, 劉正良, 林 源
【申請(qǐng)人】任元