[發(fā)明專利]一種太赫茲電場測量方法、系統(tǒng)以及裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011024321.7 | 申請日： | 2020-09-25 |
| 公開（公告）號： | CN112285444A | 公開（公告）日： | 2021-01-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 刁文婷;段崇棣;蔡春曉;王虎;楊文海 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安空間無線電技術(shù)研究所 |
| 主分類號： | G01R29/14 | 分類號： | G01R29/14 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 陳鵬 |
| 地址： | 710100 陜西省西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 赫茲 電場 測量方法 系統(tǒng) 以及 裝置 | ||
本發(fā)明提供了一種太赫茲電場測量方法、系統(tǒng)以及裝置。所述方法包括第一激光系統(tǒng)發(fā)出一級泵浦光和探測光；第二激光系統(tǒng)發(fā)出高功率的泵浦光；基于高功率的泵浦光產(chǎn)生耦合光；基于一級泵浦光、探測光以及耦合光，反向進(jìn)入原子氣室進(jìn)行里德堡原子的制備；將太赫茲源作用于原子氣室；通過探測里德堡原子的原子光譜對太赫茲源的電場進(jìn)行測量。本發(fā)明能夠把堿金屬原子制備到里德堡態(tài)，實現(xiàn)對亞THz波和THz波射頻場的電場測量。利用里德堡EIT測量方法不需要激光作用下的冷原子真空系統(tǒng)，室溫即可操作，測量范圍廣，實驗裝置小巧便攜等優(yōu)點，更加實用化，并且實現(xiàn)THz頻段的多波頻率的精密測量。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及量子精密測量領(lǐng)域，特別是一種太赫茲電場測量方法、系統(tǒng)以及裝置。
背景技術(shù)
在各種頻段的電磁波譜中，THz探測與微波、X射線、核磁共振探測相比，不僅能給出物體的密度信息，還能給出物性信息，如介電常數(shù)、折射率、吸收系數(shù)等。由于THz的特殊性質(zhì)，THz技術(shù)在物體成像、醫(yī)療診斷、軍事雷達(dá)等很多方面都有著十分重大的科學(xué)研究價值和應(yīng)用的前景。相比于傳統(tǒng)的電磁波成像，THz波的諸多特點使得其非常適用于成像應(yīng)用。
現(xiàn)有太赫茲電場測量技術(shù)主要通過太赫茲電光晶體太赫茲探測器進(jìn)行THz電場測量，太赫茲電場使GaP電光晶體的折射率發(fā)生改變，從而實現(xiàn)太赫茲的探測，但是目前使用GaP電光晶體的成本高，并且獲得高質(zhì)量的GaP電光晶體困難，從而造成對于太赫茲電場測量不夠精準(zhǔn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種太赫茲電場測量方法、系統(tǒng)以及裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種太赫茲電場測量方法，所述方法包括：
第一激光系統(tǒng)發(fā)出一級泵浦光和探測光；
第二激光系統(tǒng)發(fā)出高功率的泵浦光；
基于所述高功率的泵浦光產(chǎn)生耦合光；
基于所述一級泵浦光、探測光以及所述耦合光，反向進(jìn)入原子氣室進(jìn)行里德堡原子的制備；
將太赫茲源作用于所述原子氣室；
通過探測所述里德堡原子的原子光譜對太赫茲源的電場進(jìn)行測量。
可選地，所述第一激光系統(tǒng)為852nm激光系統(tǒng)；所述第一激光系統(tǒng)發(fā)出一級泵浦光和探測光，包括：
通過所述852nm激光系統(tǒng)產(chǎn)生作用于原子躍遷線的一級泵浦光和探測光。
可選地，所述第二激光系統(tǒng)包括1020nm激光系統(tǒng)和放大系統(tǒng)，所述第二激光系統(tǒng)發(fā)出高功率的泵浦光，包括：
通過所述1020nm激光系統(tǒng)和放大系統(tǒng)，產(chǎn)生高功率的泵浦光；
所述基于所述高功率的泵浦光產(chǎn)生耦合光，包括：
通過倍頻系統(tǒng)，基于所述泵浦光產(chǎn)生作用于激發(fā)態(tài)到里德堡態(tài)的510nm耦合光。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種太赫茲電場測量系統(tǒng)，所述太赫茲電場測量系統(tǒng)包括：
所述太赫茲電場測量系統(tǒng)包括：第一激光系統(tǒng)、第二激光系統(tǒng)、放大系統(tǒng)、倍頻系統(tǒng)、銫原氣室、激光探測系統(tǒng)以及太赫茲源；
所述第一激光系統(tǒng)用于發(fā)出一級泵浦光和探測光；
所述第二激光系統(tǒng)和所述放大系統(tǒng)產(chǎn)生高功率的泵浦光；
所述倍頻系統(tǒng)，基于所述高功率的泵浦光，產(chǎn)生作用于激發(fā)態(tài)到里德堡態(tài)的耦合光；
將所述一級泵浦光、探測光以及所述耦合光，反向進(jìn)入銫原子氣室進(jìn)行里德堡原子的制備；
將太赫茲源作用于所述原子氣室；
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