基干里德堡原子电场测量.pdf 物 理学 报 ActaPhys．Sin．Vo1．64，No．16(2015) 专题：量子精密计量与操控 基于里德堡原子的电场测量术 黄巍 ) 梁振涛 ) 杜炎雄 ) 颜辉 )十 朱诗亮 )2){ 1)(华南师范大学物理与电信工程学院，广东省量子调控工程与材料重点实验室，广州 ) 2)(南京大学物理学院，固体微结构物理国家重点实验室，南京 ) (2015年3月 l1日收到；2015年5月12日收到修改稿) 里德堡原子具有大的极化率、低的场 电离阈值和大的电偶极矩，对外部电磁场十分敏感，可 以用来测量电 场强度特别是微波电场的强度．利用里德堡原子的量子干涉效应 (电磁诱导透明和Autler—Townes效应)测量 微波电场强度的灵敏度远高于传统采用偶极天线测量微波 电场的灵敏度．此外，里德堡原子 电场计可以溯源 到标准物理量，不需要额外校准；采用玻璃探头，对待测电场干扰少；灵敏度也不依赖于探头的物理尺寸．同 时，该电场计还可 以实现对微波 电场的偏振方 向的测量，实现亚波长和近场区域电场成像与测量．通过选择不 同的里德堡能级，可以实现 1—500GHz超宽频段范围内微波 电场强度的测量．主要综述基于里德堡原子的电 场精密测量研究，详细介绍了里德堡原子电场计的原理与实验进展，并简单讨论了其发展方 向． 关键词：里德堡原子，电场计，电磁诱导透 明，Autler—Townes效应 PACS：07．50．Ls，32．80．Rm，42．62．Fi，37．10．De DOI：10．7498／aps．64． 代表性的工作包括 “原子蜡烛”，一种将 电场强度 稳定到原子拉比频率的系统 【，引．对于K波段的微 1 引 言 波 电场测量，则在高分辨率的天气雷达和卫星通信 由于原子体系具有可重复、精确和稳定等优 方面有着重要应用；同时，微波电场测量还可 以应 点，基于原子体系 已经建立 了多种测量标准并发 用到生物医学方面的小尺度生物成像． 展了多种测量技术，例如，测量原子跃迁频率用 一 直 以来，测量微波 电场均采用偶极天线，如 作时间和长度的标准，原子钟的测量精度已经优 图1所示．这种传统的方法有很多不足之处 [9]．11 于10-1[1]．在磁场测量方面也取得了惊人的进步， 需要校准，为了校准一个探头，需要将这个探头放 目前原子磁力计的灵敏度 已经达到frI、Hz—i／2[2-6】： 在一个已知场强的电场里，但是要知道这个已知电 同时，基于原子体系的电场测量，特别是微波电场 场的大小又需要用到一个被校准过的探头；2)测量 测量技术也得到了迅速发展．这些新技术 已经在基 微波 电场时，探头 的长度一般要小于微波波长，探 本物理常数的测量甚至全球定位系统中得到了广 头的灵敏度受限于偶极子的长度；3)金属探头会 泛应用．电场的精确测量有很多重要的应用，如精 对待测 电场产生干扰；4)能探测到的最小 电场强 确地测量微波电场可以用来稳定微波源的幅度，从 度约为1mV／cm，但不确定度很大，通常用于探测 而可以精确测定固体材料在微波波段的光学性质． 5—10mV／cm量级的电场．除了偶极探头外，也有 {国家 自然科学基金 (批准号)、广东省自然科学杰出青年基金 (批准号：2014A0)、广东省高等学 校优秀青年教师培养计划 (批准号：Yq)、广州市珠江科技新星 (批准号：)、教育部长江学者创新团队 (批准号： IRT1243)、广东省普通高校青年创新人才项目、华南师范大学青年教师科研培育基金(批准号：1
2024最新激活全家桶教程，稳定运行到2099年，请移步至置顶文章：https://sigusoft.com/99576.html
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请联系我们举报，一经查实，本站将立刻删除。 文章由激活谷谷主-小谷整理,转载请注明出处：https://sigusoft.com/38953.html
