CN104634339A - 一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，该核磁共振陀螺仪包括探测光路部件、泵浦光路部件、偏振光路部件、光电探测部件、信号解调电路、原子气室、加热体、磁补偿线圈、磁屏蔽体和铝合金外壳，以及激光驱动电源、温度控制电路和磁场驱动电路；该核磁共振陀螺仪采用宽带激光泵浦极化碱金属，该宽带激光的线宽大于超精细能级分裂间隙，可有效提高工作介质极化率，并且本发明采用磁屏蔽体对外界磁场进行衰减，并在磁补偿线圈内施加电流产生磁场来补偿剩余的磁场，从而有效隔离干扰磁场，而且本发明将探测光分为两路进行探测接收，并通过差分处理得到陀螺信号，可以有效抑制陀螺共模噪声。

Description

一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪

技术领域

本发明涉及核磁共振陀螺仪技术领域，特别涉及一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，可应用于战略、战术武器装备的制导与控制。

背景技术

陀螺仪能够为运动物体建立不变的坐标系，是测量物体转动角速率和角度的重要工具，是战略/战术武器装备/平台、空间飞行器进行姿态调整/控制、实现自主/隐蔽导航的核心信息源之一。随着传统战争模式向海陆空天电磁等多维战场空间的联合作战模式的转变，微小型空间飞行器、小型导弹/作战平台等武器装备的发展对惯性测量单元的性能提出了更高要求，尤其是在小体积、低功耗的前提下实现高精度、大动态等技术指标。

陀螺仪的发展经历了基于牛顿力学的转子式陀螺仪，基于光波Sagnac效应的光学陀螺仪，基于科氏力的MEMS陀螺仪，以及有望实现高精度/小体积的新一代原子陀螺仪。原子陀螺仪分自旋式和干涉式两类，前者又包括核磁共振陀螺仪、无自旋交换弛豫陀螺仪和金刚石结构NV色心陀螺仪。原子干涉陀螺仪具有较高的理论精度，但光场/磁场控制结构复杂，体积大。无自旋交换弛豫陀螺仪要求环境磁场趋于零，碱金属原子密度>10¹³/cm³，不利于降低陀螺仪的功耗和成本。金刚石结构NV色心陀螺仪处于学术探索阶段，相关技术还不成熟。核磁共振陀螺仪能够兼顾高精度、小体积、低功耗等特点，是未来高精度、紧凑式原子陀螺仪的重要发展方向，有望在未来5-10年内实现工程应用。

1979年美国Kearfott公司和Litton公司率先研制出核磁共振陀螺仪原理样机，其分别用汞灯和铷灯做泵浦光源，样机的体积较大，精度较低。随后美国Stanford大学和英国Sussex大学为解决弱信号检测及磁场稳定性问题，转入研究低温超导核磁共振陀螺仪，样机体积较大，成本较高。近年来，美国加州大 学尝试采用MEMS技术研制微型核磁共振陀螺仪，但存在内壁多层镀膜困难，加热导线引入的干扰磁场制约陀螺精度等问题。此外，美国诺·格公司利用被动组装技术研制微小型核磁共振陀螺仪，也存在工艺难度大，重复性差等难题。此外，基于窄带(<100MHz)激光泵浦的核磁共振陀螺仪存在极化效率低、功耗高等问题。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，该核磁共振陀螺仪采用宽带激光泵浦极化碱金属，该宽带激光的线宽大于超精细能级分裂间隙，可有效提高工作介质极化率，并且本发明采用磁屏蔽体对外界磁场进行衰减，并在磁补偿线圈内施加电流产生磁场来补偿剩余的磁场，从而有效隔离干扰磁场。

本发明的上述目的通过下述技术方案予以实现：

一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪包括探测光路部件、泵浦光路部件、偏振光路部件、光电探测部件、信号解调电路、原子气室17、加热体18、磁补偿线圈19、磁屏蔽体2和外壳1，其中：

原子气室17固定放置于加热体18的中空腔体内，磁补偿线圈19分布在加热体18的外侧表面且放置在磁屏蔽体2的内部，探测光路部件、泵浦光路部件、偏振光路部件、光电探测部件放置在所述磁补偿线圈19和磁屏蔽体2之间；磁屏蔽体2位于外壳1的内部；信号解调电路处于磁屏蔽体2和外壳1之间；

其中，探测光路部件和泵浦光部件分别生成探测光和泵浦光，所述泵浦光为线宽大于超精细能级分裂间隙的宽带激光；所述探测光经过磁补偿线圈19和加热体18的一侧进入原子气室17，并从加热体18和磁补偿线圈的另一侧射出，形成直线探测光路A，并由偏振光路部件进行偏振处理生成偏振光路C和偏振光路D，其中，偏振光路C与偏振光路D相互平行，且均与探测光路A垂直；所述泵浦光经过磁补偿线圈19和加热体18的一侧进入原子气室17，并从加热体18和磁补偿线圈的另一侧射出，形成直线泵浦光路B；其中，所述探测 光路A与泵浦光路B相互垂直相交，且交点位于原子气室17的中心位置；

所述偏振光路C和偏振光路D分别输出S偏振光和P偏振光，经过光电探测部件进行光电探测处理得到探测信号；信号解调电路接收所述探测信号，并经过差分、鉴相处理得到陀螺信号。

在上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪中，所述探测光路部件包括第一激光二极管9、第一非球面透镜8、第一λ/2波片7、第一偏振分束棱镜6、第一光吸收器4和第二λ/2波片5，其中：

所述第一激光二极管9产生的线偏振光经第一非球面透镜8准直为平行光束，并通过第一λ/2波片7后进入第一偏振分束棱镜6，分为S偏振光和P偏振光，其中，所述P偏振光由第一光吸收器4收集，所述S偏振光通过第二λ/2波片5，并作为探测光经过磁补偿线圈19和加热体18的一侧进入原子气室17，所述S偏振光的光路为探测光路A，且与P偏振光的光路相垂直。

在上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪中，第一激光二极管9、第一非球面透镜8、第一λ/2波片7、第一偏振分束棱镜6和第一光吸收器4依次分布在直线E上，且第一偏振分束棱镜6、第二λ/2波片5和原子气室17的中心依次分布在直线F上，所述直线E与直线F相垂直，其中，所述直线E的方向与所述P偏振光的光路一致，直线F的方向与探测光路A一致，其中：

第一非球面透镜8的焦点处于第一激光二极管9的发光面中心，第一偏振分束棱镜6内的反射面的法线与直线E成45度角，第一光吸收器4的入光口正对第一激光二极管9的发射面。

在上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪中，所述泵浦光部件包括第二激光二极管12、第二非球面透镜13、λ/4波片14和第二光吸收器3，其中：

第二激光二极管12发射线偏振宽带激光，并经第二非球面透镜13准直为线偏振的平行光束，然后再经过λ/4波片14转换为圆偏光平行光束，并作为泵浦光经过磁补偿线圈19和加热体18的一侧进入原子气室17进行碱金属极化，剩余的泵浦光由原子气室17的另一侧射出，并穿过加热体18和磁补偿线圈19， 由第二光吸收器3收集。

在上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪中，第二激光二极管12、第二非球面透镜13、λ/4波片14、原子气室17和第二光吸收器3的中心依次分布在直线G上，所述直线G的方向与泵浦光路B方向一致：

其中，第二非球面透镜13的焦点处于第二激光二极管12的发光面中心，第二光吸收器3的入光口正对第二激光二极管12的发射面。

在上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪中，偏振光路部件包括第二偏振分束棱镜16和直角棱镜15，光电探测部件包括第一光电探测器10和第二光电探测器11；其中：

由原子气室17射出并穿过加热体18和磁补偿线圈的一侧的探测光，由第二偏振分束棱镜16分为S偏振光和P偏振光，其中S偏振光由第二光电探测器11接收，并经过探测得到探测信号A；而所述P偏振光经直角棱镜15反射后由第一光电探测器10接收，并经过探测得到探测信号B，输出所述探测信号A和探测信号B到信号解调电路。

在上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪中，第二偏振分束棱镜16和第二光电探测器11的中心依次分布在直线H上，所述第二偏振分束棱镜16内的反射面的法线与直线H成45度角；直角棱镜15和第一光电探测器10的中心依次分布在直线I上，所述直角棱镜15的反射面的法线与直线I成45度角。

上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪还包括激光驱动电源、温度控制电路和磁场驱动电路，其中：

所述激光驱动电源用于驱动探测光路部件和泵浦光路部件的激光二极管；温度控制电路为加热体加热体18提供加热电流；磁场驱动电路为磁补偿线圈19提供驱动电流。

在上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪中，激光驱动电源、温度控制电路和磁场驱动电路和信号解调电路处于磁屏蔽体2和外壳1之间，通过电 气接口同外部连接。

在上述的基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪中，所述的磁补偿线圈19采用亥姆赫兹线圈。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)、本发明采用宽带激光泵浦极化碱金属，该宽带激光的线宽大于超精细能级分裂间隙，可有效提高工作介质极化率；

(2)、本发明采用磁屏蔽体对外界磁场进行衰减，并在磁补偿线圈内施加电流产生磁场来补偿剩余的磁场，从而有效隔离干扰磁场；

(3)、本发明将探测光分为两路进行探测接收，并通过差分处理得到陀螺信号，可以有效抑制陀螺共模噪声。

附图说明

图1为本发明核磁共振陀螺仪结构框图；

图2为本发明核磁共振陀螺仪采用的无磁加热装置结构爆炸图；

图3为本发明核磁共振陀螺仪采用的无磁加热装置中加热体的结构示意图；

图4为本发明核磁共振陀螺仪采用的无磁加热装置中绝热骨架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示的核磁共振陀螺仪结构框图，本发明的核磁共振陀螺仪包括探测光路部件、泵浦光路部件、偏振光路部件、光电探测部件、信号解调电路、原子气室17、加热体18、磁补偿线圈19、磁屏蔽体2和铝合金外壳1，以及激光驱动电源、温度控制电路和磁场驱动电路。

其中，原子气室17固定放置于加热体18的中空腔体内，磁补偿线圈19分布在加热体18的外侧表面且放置在磁屏蔽体2的内部，探测光路部件、泵浦光路部件、偏振光路部件、光电探测部件放置在所述磁补偿线圈19和磁屏蔽体 2之间；磁屏蔽体2位于外壳1的内部；激光驱动电源、温度控制电路和磁场驱动电路和信号解调电路处于磁屏蔽体2和外壳1之间，通过电气接口同外部连接。

探测光路部件包括第一激光二极管9、第一非球面透镜8、第一λ/2波片7、第一偏振分束棱镜6、第一光吸收器4和第二λ/2波片5；泵浦光部件包括第二激光二极管12、第二非球面透镜13、λ/4波片14和第二光吸收器3；偏振光路部件包括第二偏振分束棱镜16和直角棱镜15，光电探测部件包括第一光电探测器10和第二光电探测器11。

其中，第一激光二极管9、第一非球面透镜8、第一λ/2波片7、第一偏振分束棱镜6和第一光吸收器4依次分布在直线E上；第一偏振分束棱镜6、第二λ/2波片5、原子气室17、第二偏振分束棱镜16和直角棱镜15的中心依次分布在直线F上；第二激光二极管12、第二非球面透镜13、λ/4波片14、原子气室17和第二光吸收器3的中心依次分布在直线G上；第二偏振分束棱镜16和第二光电探测器11的中心依次分布在直线H上；直角棱镜15和第一光电探测器10的中心依次分布在直线I上；其中，直线E、直线G、直线H和直线I相互平行，且与直线F相垂直。

第一非球面透镜8的焦点处于第一激光二极管9的发光面中心，第一偏振分束棱镜6内的反射面的法线与直线E成45度角，第一光吸收器4的入光口正对第一激光二极管9的发射面；第二非球面透镜13的焦点处于第二激光二极管12的发光面中心，第二光吸收器3的入光口正对第二激光二极管12的发射面；第二偏振分束棱镜16内的反射面的法线与直线H成45度角；直角棱镜15和第一光电探测器10的中心依次分布在直线I上，所述直角棱镜15的反射面的法线与直线I成45度角。

其中，探测光的路径为：第一激光二极管9产生的线偏振光经第一非球面透镜8准直为平行光束，并通过第一λ/2波片7后进入第一偏振分束棱镜6，分为S偏振光和P偏振光，其中，所述P偏振光由第一光吸收器4收集，所述S 偏振光通过第二λ/2波片5，并作为探测光经过磁补偿线圈19和加热体18的一侧进入原子气室17，所述S偏振光的光路为探测光路A，与P偏振光的光路相垂直，其中，探测光路A为直线F的方向一致，P偏振光的光路方向与直线E一致。由原子气室17射出并穿过加热体18和磁补偿线圈的一侧的探测光，由第二偏振分束棱镜16分为S偏振光和P偏振光，其中该S偏振光由第二光电探测器11接收，并经过探测得到探测信号A；而该P偏振光经直角棱镜15反射后由第一光电探测器10接收，并经过探测得到探测信号B，输出所述探测信号A和探测信号B到信号解调电路。

信号解调电路对接收到的探测信号A和探测信号B进行差分处理，并通过鉴相得到陀螺信号。

泵浦光路的路径为：第二激光二极管12发射线偏振宽带激光，并经第二非球面透镜13准直为线偏振的平行光束，然后再经过λ/4波片14转换为圆偏光平行光束，并作为泵浦光经过磁补偿线圈19和加热体18的一侧进入原子气室17进行碱金属极化，形成泵浦光路B，该泵浦光路B与直线G的方向一致，剩余的泵浦光由原子气室17的另一侧射出，并穿过加热体18和磁补偿线圈19，由第二光吸收器3收集。

其中，激光驱动电源用于驱动探测光路部件和泵浦光路部件的激光二极管，即第一激光二极管9和第二激光二极管12；温度控制电路为加热体18提供加热电流；磁场驱动电路为磁补偿线圈19提供驱动电流，该磁补偿线圈19可以采用亥姆赫兹线圈。

在本发明中可以采用如下的核磁共振陀螺仪的无磁加热装置，对原子气室(17)进行加热和磁屏蔽，即实现本发明中的加热体和磁补偿线圈的结构。如图2所示的无磁加热装置的爆炸图，该装置包括加热体18、加热丝20、绝热骨架21和磁补偿线圈19。

其中，如图3所示的加热体的结构示意图，加热体18为中心开设有中空腔体的立方体，并且所述立方体的一侧开设有方孔101，待加热原子气室17通过 所述方孔101放入加热体18的中空腔体内，加热时可以实现对原子气室17的5个面同时加热，使的气室加热效率更高。并且加热体18采用紫铜材料，根据材料热阻λ的计算公式可知，该加热体采用了导热率高的材料，产生的热阻小，因此温度分布梯度小，热均匀性好。其中，材料热阻的计算公式如下：

λ＝l/kA_T

其中，l为导热厚度，A_T为导热面积，k为导热系数。

并且在图3中可以看出，加热体18的外表面上开设有连续分布的加热槽102，该加热槽102为交替分布的凹凸结构，其中，在所述凹凸结构中，连接一起的凹进部分和凸起部分的深度相等，且加热丝18在所述加热槽102的交替分布的凹凸结构约束下走线，即加热丝20固定放置在所述加热槽102内。其中，该加热丝20经过绝缘处理且首尾两端并放在一起，即将一根经过绝缘处理的加热丝在中间位置折叠为并放在一起的两段加热丝，在进行加热时，分别将并放在一起的加热丝首端和尾端作为电流输入口和电流输出口，因此该热丝20在所述加热槽102内进行走线后，并放在一起的加热丝内的加热电流方向相反。这种双向正反走线可提高加热效率，而且根据电流与磁场的关系可知，加热槽102内的双向加热电流可抵消大部分的加热磁场，而加热槽构成的空间对称无磁加热结构，可以进一步地抵消双向电流的剩余磁场。

在本发明中加热丝20采用镍铬合金，这种材料导磁率低，不会发生磁化。已知产热率与电导率之间的关系表述如下：

E＝I²ρ/A₂

其中，I为电流，ρ为电阻率，A为电热丝横截面积。而电流周围产生的磁场可简单表述如下：

B＝μ⁰I/2R

其中，μ₀＝4π×10^-3H/m，I为电流，R为距离导线的距离。由于加热丝的电导率高，同样的加热功率对应的加热电流小，因此根据电流与磁场的关系可见，减小了加热电流也就等于减少了加热磁场。

本发明在加热体18的外表面上选取两组平行且对称平面，并在所述每组平行对称平面之间开设一个透光孔103，且所述两个透光孔形成的光路彼此垂直相交，且交点与待加热原子气室的中心重合。这种结构可以确保陀螺仪中的泵浦激光和探测激光正交穿过原子气室17的中心。

如图4所示的绝热骨架的结构示意图，绝热骨架21包括绝热骨架壳体301、绝热骨架上盖302和气室压盖303。其中，这三个部件均采用聚四氟乙烯材料，这种材料的绝热性能好，可降低保温过程的功耗。

加热体18上固定放置加热丝20后放入绝热骨架壳体301内，并使用绝热骨架上盖302固定，绝热骨架壳体301的一侧开有骨架方孔304，待加热原子气室17依次通过所述骨架方孔304和方孔101放入在加热体18的中空腔体中心处；所述气室压盖303将待加热原子气室17固定在加热体18内。

绝热骨架21的外表面上开设有绕线槽305，磁补偿线圈19绕制在所述绕线槽305内，可用于补偿剩余磁场。已知线圈组的磁场可表述如下：

$B=\frac{{\mathrm{\&mu;}}_0{N}_0{\mathrm{IR}}^2}{2{(R^2+X^2)}^{3/2}}$

其中，μ₀＝4π×10^-3H/m，I为电流，N₀为线圈匝数，R为线圈名义半径，X为线圈轴线上某点至中心的距离。亥姆赫兹线圈间距a等于线圈半径R，通过理论计算可证明，线圈组的磁场在轴线中心处的较大范围内非常均匀。因此，本发明采用亥姆赫兹线圈作为磁补偿线圈，可以为原子气室提供均匀的补偿磁场，从而提高陀螺仪的性能。

以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于包括：探测光路部件、泵浦光路部件、偏振光路部件、光电探测部件、信号解调电路、原子气室(17)、加热体(18)、磁补偿线圈(19)、磁屏蔽体(2)和外壳(1)，其中：

原子气室(17)固定放置于加热体(18)的中空腔体内，磁补偿线圈(19)分布在加热体(18)的外侧表面且放置在磁屏蔽体(2)的内部，探测光路部件、泵浦光路部件、偏振光路部件、光电探测部件放置在所述磁补偿线圈(19)和磁屏蔽体(2)之间；磁屏蔽体(2)位于外壳(1)的内部；信号解调电路处于磁屏蔽体(2)和外壳(1)之间；

其中，探测光路部件和泵浦光部件分别生成探测光和泵浦光，所述泵浦光为线宽大于超精细能级分裂间隙的宽带激光；所述探测光经过磁补偿线圈(19)和加热体(18)的一侧进入原子气室(17)，并从加热体(18)和磁补偿线圈的另一侧射出，形成直线探测光路A，并由偏振光路部件进行偏振处理生成偏振光路C和偏振光路D，其中，偏振光路C与偏振光路D相互平行，且均与探测光路A垂直；所述泵浦光经过磁补偿线圈(19)和加热体(18)的一侧进入原子气室(17)，并从加热体(18)和磁补偿线圈的另一侧射出，形成直线泵浦光路B；其中，所述探测光路A与泵浦光路B相互垂直相交，且交点位于原子气室(17)的中心位置；

所述偏振光路C和偏振光路D分别输出S偏振光和P偏振光，经过光电探测部件进行光电探测处理得到探测信号；信号解调电路接收所述探测信号，并经过差分、鉴相处理得到陀螺信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：所述探测光路部件包括第一激光二极管(9)、第一非球面透镜(8)、第一λ/2波片(7)、第一偏振分束棱镜(6)、第一光吸收器(4)和第二λ/2波片(5)，其中：

所述第一激光二极管(9)产生的线偏振光经第一非球面透镜(8)准直为平行光束，并通过第一λ/2波片(7)后进入第一偏振分束棱镜(6)，分为S偏振光和P偏振光，其中，所述P偏振光由第一光吸收器(4)收集，所述S偏振光通过第二λ/2波片(5)，并作为探测光经过磁补偿线圈(19)和加热体(18)的一侧进入原子气室(17)，所述S偏振光的光路为探测光路A，且与P偏振光的光路相垂直。

3.根据权利要求2所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：第一激光二极管(9)、第一非球面透镜(8)、第一λ/2波片(7)、第一偏振分束棱镜(6)和第一光吸收器(4)依次分布在直线E上，且第一偏振分束棱镜(6)、第二λ/2波片(5)和原子气室(17)的中心依次分布在直线F上，所述直线E与直线F相垂直，其中，所述直线E的方向与所述P偏振光的光路一致，直线F的方向与探测光路A一致，其中：

第一非球面透镜(8)的焦点处于第一激光二极管(9)的发光面中心，第一偏振分束棱镜(6)内的反射面的法线与直线E成45度角，第一光吸收器(4)的入光口正对第一激光二极管(9)的发射面。

4.根据权利要求1所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：所述泵浦光部件包括第二激光二极管(12)、第二非球面透镜(13)、λ/4波片(14)和第二光吸收器(3)，其中：

第二激光二极管(12)发射线偏振宽带激光，并经第二非球面透镜(13)准直为线偏振的平行光束，然后再经过λ/4波片(14)转换为圆偏光平行光束，并作为泵浦光经过磁补偿线圈(19)和加热体(18)的一侧进入原子气室(17)进行碱金属极化，剩余的泵浦光由原子气室(17)的另一侧射出，并穿过加热体(18)和磁补偿线圈(19)，由第二光吸收器(3)收集。

5.根据权利要求4所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：第二激光二极管(12)、第二非球面透镜(13)、λ/4波片(14)、原子气室(17)和第二光吸收器(3)的中心依次分布在直线G上，所述直线G的方向与泵浦光路B方向一致：

其中，第二非球面透镜(13)的焦点处于第二激光二极管(12)的发光面中心，第二光吸收器(3)的入光口正对第二激光二极管(12)的发射面。

6.根据权利要求1所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：偏振光路部件包括第二偏振分束棱镜(16)和直角棱镜(15)，光电探测部件包括第一光电探测器(10)和第二光电探测器(11)；其中：

由原子气室(17)射出并穿过加热体(18)和磁补偿线圈的一侧的探测光，由第二偏振分束棱镜(16)分为S偏振光和P偏振光，其中S偏振光由第二光电探测器(11)接收，并经过探测得到探测信号A；而所述P偏振光经直角棱镜(15)反射后由第一光电探测器(10)接收，并经过探测得到探测信号B，输出所述探测信号A和探测信号B到信号解调电路。

7.根据权利要求6所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：第二偏振分束棱镜(16)和第二光电探测器(11)的中心依次分布在直线H上，所述第二偏振分束棱镜(16)内的反射面的法线与直线H成45度角；直角棱镜(15)和第一光电探测器(10)的中心依次分布在直线I上，所述直角棱镜(15)的反射面的法线与直线I成45度角。

8.根据权利要求1所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：还包括激光驱动电源、温度控制电路和磁场驱动电路，其中：

所述激光驱动电源用于驱动探测光路部件和泵浦光路部件的激光二极管；温度控制电路为加热体加热体(18)提供加热电流；磁场驱动电路为磁补偿线圈(19)提供驱动电流。

9.根据权利要求8所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：激光驱动电源、温度控制电路和磁场驱动电路和信号解调电路处于磁屏蔽体(2)和外壳(1)之间，通过电气接口同外部连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于宽谱激光泵浦的核磁共振陀螺仪，其特征在于：所述的磁补偿线圈(19)采用亥姆赫兹线圈。