- 文献综述（或调研报告）：
磁场作为物质本身所固有或相互作用是产生的重要物理量，微弱磁场的测量为探测物质特性和众多未知领域提供了一种有效手段。如今在生物医学，工业和科学探测等众多领域有着重要应用。
例如，在医学方面，可以通过检测生物体某些部位所产生的微弱磁场信号，并利用光学探头阵列进行成像，来判断该区域的生理状态以便进一步的诊断治疗或防。典型的如脑磁扫描（Magnetoenccephalography,简称MEG)技，可以记录神经元活动时的脑磁场信号，通过与磁共振影像（Magnetic Resonance Image，简称MRI)结合形成磁源性影像（Magnetic Source Image，简称MSI），形成脑磁图。结合光泵磁力仪（ optically-pumped magnetometers，简称OPM），为可穿戴系统检测MEG信号提供了一种简单更具吸引力的方。
梯度磁力仪通常由两个单通道磁力仪组成，它是通过测量两个磁力仪的差模信号来降低系统和环境噪声、检测环境中的磁异常的磁力仪结构。单臂磁力仪系统以铷原子光泵磁力仪为基础展开。
光泵磁力仪主要原是碱金属原子能级在磁场中发生塞曼分裂，在光泵浦的作用下，通过注入一定能量的电磁波，使原子塞曼能级之间产生光磁共振，根据所加电磁波的频率得到待测磁场的大小。
1896年，荷兰物理学家塞曼在做钠光源的光谱线实验时，发现钠光谱线在磁场中会产生分裂现。主要原理是原子的磁矩micro;在磁场中具有的势能U=-micro;B作为附加能量Delta;E叠加到原来的能级上，使得能级发生变化。如图所，
碱金属原子的超精细结构能级在磁场作用下会产生多种塞曼子能级，原子在这些能级上跃迁的时候有Delta;。光泵浦作（以左圆偏振为例），使得原子大量聚集在能级，使得原子出现宏观极化现象。
若在原子周围加一个频率为的激励磁场，使得激励磁场频率与待测磁场中原子的塞曼能级间距相对应，即Delta;E，原子会吸收电磁波，并在基态子能级间跃迁，产生光磁共振现象。有，其中为玻尔磁子，为朗德因子，为普朗克常量，为待测磁场。所以可以通过施加的激励磁场频率得到待测磁场大小。
铷原子光泵磁力仪的结构如图所，大体上由三部分组成：光源部分、磁传感部分和信号检测部分。光源部分主要由激光器及其相关控制仪器、波片等组成；磁传感部分主要由铷原子气室及射频线圈等组成；信号检测部分由光电转换器件、相关的放大电路、信号处理及显示模块组成。激光幅值通过铷原子气室后会有所衰减，衰减程度与原子的极化状态相关。通过检测不同激励磁场频率下的光信号的幅值，可以确定光磁共振时的射频频率，从而得到待测磁场的大小。
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