基于里德堡原子的电场传感技术

作     者：陈雪花 丛楠 罗文浩 张笑楠 王彦华 魏小刚 杨仁福 CHEN Xuehua;CONG Nan;LUO Wenhao;ZHANG Xiaonan;WANG Yanhua;WEI Xiaogang;YANG Renfu

作者机构：北京量子信息科学研究院北京100193 中国科学院物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家博新计划支持项目(Y20PJ2022005) 北京市博士后基金项目(Y21PJ2122026) 博士后面上基金项目(Y21PJ2122047) 

出 版 物：《计测技术》 (Metrology & Measurement Technology)

年 卷 期：2023年第43卷第4期

页      码：83-94页

摘      要：概述了基于里德堡原子的电场传感技术的基本原理,分析了里德堡原子电场测量具有的高灵敏度、宽频、可溯源至国际单位制(International System of Units,SI)、高空间分辨力等优势。讨论了激光参数、探测器噪声、环境电磁场干扰等因素对里德堡原子场强测量灵敏度与测量频率响应带宽的影响,介绍了频率调制、重泵浦、参数优化等提高场强测量灵敏度的方式,并阐述了单辅助场原子外差法、双辅助五能级外差法等提升测量频率响应带宽的方法。探讨了里德堡原子电场传感技术在计量、通信、雷达、成像等方面的应用情况,指出应通过优化原子气室结构、设计高性能光电探测器、提升光学腔性能等方式进一步提高里德堡原子电场测量灵敏度;应深入研究里德堡原子电场测量的不确定度来源,并对里德堡原子传感器进行全面的测试和表征;应开展里德堡原子电场测量相关装置的小型化、工程化设计研究,从而进一步提升里德堡原子电场测量技术的实际应用性能。

主 题 词：里德堡原子 电场测量 电磁诱导透明 量子传感 

学科分类：08[工学] 080402[080402] 0804[工学-材料学] 

D　O　I：10.11823/j.issn.1674-5795.2023.04.06

馆 藏 号：203123835...