前言

惯性感测是现代导航系统的基础，现代导航系统通常依赖于惯性测量和全球定位系统(GPS)输入的滤波组合。随着对全球导航卫星系统(GNSS)易受干扰和欺骗的日益关注，人们希望找到能够在没有GNSS校正的情况下实现长时间导航的惯性感测技术。原子干涉仪很有前途，因为惯性灵敏度可追溯到稳定的。几个小组已经展示了移动原子干涉仪，但即使是最新的版本，充其量也只是满足大多数陆地和航空应用的尺寸、重量和功率(交换)要求的最初程序。传感器比例因子与干涉仪臂之间的间隔距离成比例。实现更大小型化的一个潜在途径是使用大动量转移(LMT)技术来提高臂之间的分离速率，从而在更短的询问时间内实现更大的比例因子。然而，迄今为止，还没有在尺寸上与最先进的导航级惯性传感器相当的微型封装中的LMT原子干涉测量法的展示。

研究内容

霍尼韦尔国际公司和加州大学伯克利分校的研究人员实现了一个由磁光阱原子加载的BBB干涉仪，展示了在小而低成本的包装中实现鲁棒原子惯性传感的进展。他们注意到在干涉仪周期中没有布洛赫加速的部分，原子被支撑在共同运动的光学晶格中，因此该方法代表了几乎完全受引导的物质波干涉仪，其中原子被很好地支撑以抵抗重力和其他加速度。因此，这项工作代表了封装领域稳健的原子惯性传感道路上的一个里程碑，其尺寸、重量和功耗与最先进的光学陀螺仪相当。他们还讨论了对旋转的敏感性，这种敏感性是随着原子沿着垂直于光学动量传递轴的重力矢量加速而产生的，包围了一个区域。

实验方法

他们在一个紧凑的蒸汽室中实现了布拉格-布洛赫-布拉格干涉仪。使用饱和吸收光谱将主激光器锁定在780.241纳米附近的光学跃迁。冷却光由从属激光器提供。为了产生拉曼边带，使用光纤耦合电光调制器(EOM)以6.834 GHz调制来自第二从属激光器的光。为了去除载波和不需要的边带，来自EOM的光被分离，然后被引导通过一对温度稳定的标准具，每个标准具被调谐为仅在一个拉曼跃迁中传输。

10cm-3物理封装的示意图，由BK7玻璃加工而成，带有通过玻璃熔块工艺连接的防反射涂层窗口。

4hk的干涉仪条纹和一个8hk的BBB干涉仪。

结论

他们演示了一种基于几乎完全导向的物质波干涉仪的加速度计。由于原子由光学晶格支撑，可以抵抗重力和其他加速度，加速度计有可能在要求高动态范围的任务中稳健地执行。BBB干涉仪的对比度由于波函数的退相干而显著降低，这可能是由激光强度噪声引起的，但这在未来的实现中可以减少。

https://doi.org/10.1063/5.0010070。