原子干涉陀螺仪

原子干涉陀螺仪（atomic interference gyroscope），工学-航空宇航科学与技术-航天-导航、制导与控制-导航-惯性导航系统-陀螺仪-原子陀螺仪，基于物质波干涉和萨格纳克（Sagnac）效应的原子陀螺仪。原子吸收或发射一个拉曼跃迁光子时，原子的动量发生改变，从而改变传播方向，通过控制光强可以实现原子动量改变的原子数量，也就是动量改变了的原子的比例，从而实现对原子束的半反射镜或全反射镜作用。当用一个π/2—π—π/2的拉曼激光序列按顺序激发原子束时，原子束就会被分束、反射、重新汇合而产生干涉（见图）。干涉的相位通过激光诱导荧光测量原子基态的布居数变化获得。利用这一原理可构成马赫-曾德尔原子干涉仪，结合萨格纳克效应可实现对角速度的测量。原子干涉陀螺仪原理示意图根据萨格纳克效应，相位灵敏度与波长成反比，与干涉仪围成的面积成正比。由于物质波速度远低于光速，波长远小于光波长，因此原子干涉陀螺仪灵敏度比光学陀螺仪高。考虑激光冷却的冷原子，其速度比光速低8个数量级，波长比光波小3个数量级。