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本发明一种用于冷原子干涉型重力仪原子数探测装置，包括沿同一轴线依次设置的激光器、保偏光纤、激光准直器、第一1/2波片、第一偏振立方分束器、第二1/2波片、第二偏振立方分束器、第三1/2波片以及三棱镜；激光器发出的原子探测激光经过保偏光纤、激光准直器、第一1/2波片、第一偏振立方分束器、第二1/2波片、第二偏振立方分束器后形成第一探测光和第二出射光，第二出射光经过三棱镜形成第二探测光；第一探测光、第二探测光在冷原子干涉型重力仪的真空腔下方形成探测区。本发明还提供一种用于冷原子干涉型重力仪原子数探测装置的探测方法。本发明利用对称结构设计抑制共模噪声，可以有效解决冷原子干涉型重力仪原子数探测效率低和易受本底抖动影响。