[發(fā)明專利]基于里德堡原子量子相干效應(yīng)的射頻電場(chǎng)頻率的測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710261673.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN107121593A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦月春;趙建明;賈鎖堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R23/02
• 分類號(hào): G01R23/02;G01R29/08
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司)14105
• 代理人: 雷立康

1.一種基于里德堡原子量子相干效應(yīng)的射頻電場(chǎng)頻率的測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟：

(a)將裝有堿金屬原子蒸氣的玻璃銫泡作為原子樣品池(1)，在原子樣品池(1)的兩側(cè)分別設(shè)有高反射率反射鏡(4)和雙色鏡(5)，在雙色鏡(5)的外側(cè)設(shè)有光電探測(cè)器(6)；

(b)第一激光光源(2)發(fā)出探測(cè)光，將探測(cè)光的頻率鎖定在堿金屬原子基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的共振躍遷線上，探測(cè)光經(jīng)高反射率反射鏡(4)從原子樣品池(1)的一端入射到原子樣品池(1)中，穿過原子樣品池(1)的探測(cè)光經(jīng)雙色鏡(5)入射到光電探測(cè)器(6)上進(jìn)行探測(cè)；

(c)第二激光光源(3)發(fā)出耦合光，耦合光經(jīng)雙色鏡(5)從原子樣品池(1)的另一端入射到原子樣品池(1)中，與探測(cè)光在原子樣品池(1)中反向共線傳播，耦合光耦合堿金屬原子的第一激發(fā)態(tài)與里德堡能級(jí)nS_1/2態(tài)或nD_5/2，3/2態(tài)；

(d)第二激光光源(3)在堿金屬原子的第一激發(fā)態(tài)到里德堡能級(jí)nS_1/2態(tài)或nD_5/2，3/2態(tài)的共振躍遷線附近掃描耦合光的頻率，使光電探測(cè)器(6)探測(cè)到無(wú)多普勒背景的電磁感應(yīng)透明光譜；

(e)將測(cè)量射頻電場(chǎng)頻率的裝置放置于待測(cè)射頻電場(chǎng)中，在待測(cè)射頻電場(chǎng)的作用下，(d)步驟中所述的電磁感應(yīng)透明光譜產(chǎn)生射頻邊帶，邊帶譜線出現(xiàn)的位置滿足如下公式：

式中，為約化的普朗克常量；ω_ν,N為產(chǎn)生N級(jí)射頻邊帶所需的激發(fā)光頻率；W_ν表示EIT主峰出現(xiàn)的位置；ω_RF為待測(cè)射頻電場(chǎng)的頻率；N為邊帶級(jí)數(shù)，N為偶數(shù)；

測(cè)量邊帶譜線與EIT主峰W_ν位置之間的頻率間隔，再除以其對(duì)應(yīng)的邊帶級(jí)數(shù)N，即測(cè)得待測(cè)射頻電場(chǎng)的頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于里德堡原子量子相干效應(yīng)的射頻電場(chǎng)頻率的測(cè)量方法，其特征在于：所述堿金屬原子為銫原子；探測(cè)光的頻率鎖定在銫原子的基態(tài)6S_1/2，F(xiàn)＝4到第一激發(fā)態(tài)6P_3/2，F(xiàn)’＝5的共振躍遷線上；在銫原子的第一激發(fā)態(tài)6P_3/2，F(xiàn)’＝5到里德堡能級(jí)nS_1/2態(tài)或nD_{5/2，3/2}態(tài)的共振躍遷線附近掃描耦合光的頻率。