文 献 综 述
摘要:磁强计是磁场测量的必要组件，磁场的精确测量为前沿物理研究、国防以及工业生产等领域提供了重要的手段。传统的磁强计测量精度和灵敏度有限，难以满足高精度磁场测量的需求。光泵磁强计是原子磁强计的一种，利用磁光共振的方法测量原子在磁场中塞曼能级分裂从而实现磁场测量，具有高灵敏度和精度。本文介绍了研究光泵磁强计的背景和意义，对国内外近年来的发展进行了总结，并对未来磁强计的发展进行了展望。
关键词：磁场测量；磁强计；Bloch方程
一、研究背景及意义
磁场是最基本、最重要的物理量之一，磁场测量是研究与磁场相关的物理过程的一种重要手段。常见的磁场测量传感器，如霍尔传感器、巨磁阻传感器、磁通门磁强计等，由于受到其原理和工艺的限制，测量精度和灵敏度有限，难以满足极弱磁性分析、磁异常探测、前沿基础科学研究等需要。因此，高灵敏度磁强计的研制，对于各个领域的发展具有极大的推动作用。
光泵磁强计是一种高精度的原子磁强计，它利用磁光共振的方法测量原子在磁场中塞曼能级分裂从而实现磁场测量。1957年，Dehmelt就提出了采用光调制的方法观察碱金属原子钠的自旋进动[1]，随后Bell和Bloom在实验上证实了这一现象，并首次实现了磁场测量[2]，这也成为世界上首个光泵原子磁强计，为磁强计的发展奠定了基础。随后的几十年中，以光泵磁强计为代表的原子磁强计不断发展，灵敏度和其它磁场测量特性上的巨大的提高促进了相关产业的快速发展，相比传统其它种类磁强计具有诸多无可比拟的优势。
光泵在许多实际应用中发挥很重要的作用，例如矿产勘查[3]，搜索考古文物[4]和对未爆炸弹药的寻找[5]，磁异常探测以及在基础物理实验对CP破缺电偶极矩的寻找[6]。
二、国内外研究情况
1、国外研究进展
磁强计的发展可以追溯到19世纪40年代，Bloch[7-8]以及Varian和Packard提出了从质子磁矩的自由进动频率测量磁场的想法，这为磁强计的发展奠定了理论基础[9]。简化的Bloch方程的表现形式为[10]：
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