原子陀螺仪

原子陀螺仪（atomic gyroscope），工学-控制科学与工程-导航-〔导航仪表〕-〔惯性仪表〕-陀螺仪，利用原子光谱感受外部转动的高性能传感器。又称核陀螺仪。当原子吸收或发射一个光子时，原子和光场的动量应是守恒的，原子的内部状态与其动量相关。当用共振行波激发原子时，处于基态超精细低能态原子态将跃迁到超精细高能态。当用一个的激光序列顺序激发原子束时，原子波包就会被分裂、偏移、重新汇合而产生干涉。利用这一原理可构成萨奈克原子干涉仪，从而实现对角速度的测试。按原理分为基于物质波干涉的原子干涉陀螺仪和基于原子自旋极化的原子自旋陀螺仪。原子干涉陀螺仪是基于萨奈克效应进行检测的。预制原子在起点被分开，在终点合并，形成一个闭环。当旋转存在时，终点处会出现相移。初始为态的原子受到的拉曼脉冲的作用（图1），用一半的概率跃迁到态，同时由于反冲动量作用实现原子波束空间的分离。在拉曼脉冲作用下，原子能态发生反转两路原子的动量也随之发生变化，实现反射操作，对原子束传输方向进行重定位，最后在拉曼脉冲作用下进行合束，实现物质波的干涉。