Brevet FR3038730A1 (20170113)
REVENDICATIONS1. Magnétomètre à pompage optique comprenant une cellule remplie d'un gaz (110), une source laser (150) émettant un faisceau laser, un module de polarisation (130) adapté à polariser rectilignement le faisceau laser et à en faire tourner la polarisation pour que le faisceau laser soit polarisé dans une direction de polarisation, un photodétecteur (170) recevant le faisceau laser polarisé après qu'il a traversé la cellule et fournissant un signal électrique, des premiers moyens d'asservissement (140) pour maintenir un angle constant entre la direction de polarisation et un champ magnétique à mesurer, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de modulation (180,\n<CLM>\1\tpour moduler au moins une première partie du faisceau laser de manière à générer un faisceau pompe modulé au moyen d'une fréquence de modulation ( fm) et des seconds moyens d'asservissement (160) pour maintenir ladite fréquence de modulation égale à la fréquence de Larmor du gaz ou l'une de ses harmoniques, la valeur du champ magnétique à mesurer étant obtenue à partir de ladite fréquence de modulation.\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de modulation (180) effectuent une modulation en intensité à la fréquence de Larmor et au double de cette fréquence.\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le photodétecteur (170) reçoit le faisceau pompe et que le signal électrique résultant de la conversion du faisceau pompe par le photodétecteur est fourni aux premiers et aux seconds moyens d'asservissement (140,160).\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un séparateur optique (137) en amont du module de polarisation (130) pour former une première partie et une seconde partie du faisceau laser, le faisceau 3038730 15 pompe (P) étant obtenu en modulant la première partie du faisceau laser par lesdits moyens de modulation, la seconde partie du faisceau laser formant un faisceau sonde (S ), non modulé par lesdits moyens de modulation, le signal électrique résultant de la conversion du faisceau sonde étant fourni aux premiers et aux seconds moyens 5 d'asservissement (140,160).\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le faisceau sonde et le faisceau pompe sont parallèles et séparés d'une distance inférieure à la longueur de diffusion des atomes de gaz dans la cellule. 10\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le faisceau sonde et le faisceau pompe se croisent dans la cellule selon un angle sensiblement inférieur à 90°, préférentiellement inférieur à 10° voire à 5°. 15\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers moyens d'asservissement (140) effectuent une démodulation à la fréquence de Larmor.\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon l'une des revendications précédentes, 2 0 caractérisé en ce que les seconds moyens d'asservissement (160) effectuent une détection d'amplitude sur le sommet de la raie DC, le signal d'erreur antisymétrique étant obtenu par une démodulation à une harmonique d'une seconde fréquence de modulation f ( ,,mod BF ) superposée à la fréquence de modulation ( fm ). 25\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les moyens de modulation sont constitués par un modulateur acousto-optique. 3038730 16\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les moyens de modulation sont constitués par un modulateur électrooptique. 5\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source laser est une diode laser et qu'il comprend des troisièmes moyens d'asservissement (120) recevant ledit signal électrique et contrôlant le courant d'alimentation et/ou la température de la diode laser de manière à ce que le faisceau laser ait une longueur d'onde constante. 10\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de modulation effectuent une modulation en fréquence à la fréquence de Larmor. 15\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de modulation comprennent un coupleur AC/DC (190) pour superposer un courant de modulation au courant d'alimentation du laser.\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon l'une des revendications 12 ou 13, 20 caractérisé en ce que les premiers moyens d'asservissement (140) effectuent une démodulation à la fréquence de Larmor.\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que les seconds moyens d'asservissement (160) effectuent une détection 25 d'amplitude sur le sommet de la raie DC, le signal d'erreur antisymétrique étant obtenu par une démodulation à une harmonique d'une seconde fréquence de modulation f ( ,,mod BF ) superposée à la fréquence de modulation ( fm ).\n<CLM>\1\tMagnétomètre à pompage optique selon l'une des revendications 12 à 15, 30 caractérisé en ce que la source laser est une diode laser et qu'il comprend des troisièmes 3038730 17 moyens d'asservissement (120) recevant ledit signal électrique et contrôlant le courant d'alimentation et/ou la température de manière à ce que la fréquence porteuse du faisceau laser soit constante. 5