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公开(公告)号：CN113138312A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202110301585.0
申请日：2021-03-22
IPC分类号： G01R29/08
摘要： 本发明公开了一种提高微波电场幅度测量灵敏度的装置和方法，装置包括：里德堡原子微波电场传感器、调制单元和分析单元；里德堡原子微波电场传感器，用于将探测光和耦合光在铷原子蒸汽池中相对传播并严格重合，形成里德堡原子的电磁感应透明(EIT)，在施加微波源产生的待测微波电场后发生Autler‑Townes(AT)分裂，在对探测光的频率进行线性扫描后得到EIT‑AT分裂光谱；调制单元，用于调制待测微波电场的幅度，得到EIT‑AT分裂光谱的色散信号；分析单元，用于分析不同微波强度下的EIT‑AT分裂光谱与对应的色散信号，确定微波电场测量的灵敏度。本发明通过调制待测微波电场的幅度，提高测量微波电场幅度的灵敏度。
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公开(公告)号：CN111308228A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010041302.9
申请日：2020-01-15
IPC分类号： G01R29/12
摘要： 本发明提供一种塞曼调频提高微波电场强度测量信噪比的方法及装置，方法包括：耦合光的频率锁在中间态和里德堡态1的共振跃迁上，微波频率锁在里德堡态1和里德堡态2的共振跃迁上，在基态和中间态的共振跃迁频率附近扫描探测光的频率，测量探测光透过原子池后的光谱，以获得里德堡电磁感应透明EIT的AT分裂信号的光谱；利用交流磁场调制样品原子能级的位置，对光谱进行频率调制；解调里德堡电磁感应透明EIT的AT分裂信号的光谱，得到EIT-AT分裂光谱的色散形鉴频信号。本发明提供的方法及装置利用交变磁场调制原子能级，等效于对光谱进行频率调制，天然没有残余幅度的问题，同时实验系统也更加简单和方便。
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公开(公告)号：CN113514698B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202110223823.0
申请日：2021-03-01
IPC分类号： G01R25/00
摘要： 本发明公开了一种测量微波相位的装置和方法，装置包括：里德堡原子微波电场传感器、辐射单元、塞曼调制单元和测量单元。本发明利用交流磁场的塞曼效应，将参考信号的相位映射到原子能级振荡的相位，然后直接在里德堡原子微波电场传感器中实现微波拍频信号与交流磁场塞曼调制信号的比较，直接通过拍频信号的振幅信息得到微波电场的相位。相对于传统的通过将拍频信号的波形与参考波形比较得到相位的方法，本发明方法在不需要得到规则正弦拍频信号的情况下，通过直接读取拍频信号的幅度就可以得到待测微波电场的相位，更加灵敏、直接和简单。
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公开(公告)号：CN111308228B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202010041302.9
申请日：2020-01-15
IPC分类号： G01R29/12
摘要： 本发明提供一种塞曼调频提高微波电场强度测量信噪比的方法及装置，方法包括：耦合光的频率锁在中间态和里德堡态1的共振跃迁上，微波频率锁在里德堡态1和里德堡态2的共振跃迁上，在基态和中间态的共振跃迁频率附近扫描探测光的频率，测量探测光透过原子池后的光谱，以获得里德堡电磁感应透明EIT的AT分裂信号的光谱；利用交流磁场调制样品原子能级的位置，对光谱进行频率调制；解调里德堡电磁感应透明EIT的AT分裂信号的光谱，得到EIT‑AT分裂光谱的色散形鉴频信号。本发明提供的方法及装置利用交变磁场调制原子能级，等效于对光谱进行频率调制，天然没有残余幅度的问题，同时实验系统也更加简单和方便。
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公开(公告)号：CN110401104A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910693096.7
申请日：2019-07-29
IPC分类号： H01S5/0687
摘要： 本发明公开了一种基于里德堡电磁感应透明信号的锁频系统及方法。该系统包括探测光光源、耦合光光源、铷蒸汽池、光电探测器、正弦信号源、信号放大器、锁相放大器以及比例-积分-微分控制器；锁频方法利用耦合光光源扫描通过铷蒸汽池的耦合光的频率，获得里德堡电磁感应透明信号，利用交变磁场调制原子能级，实现对里德堡电磁感应透明信号的频率调制，进而得到里德堡电磁感应透明信号的微分信号，即锁频所需要的误差信号，对耦合光激光器进行频率锁定。本发明的系统和方法，适用范围广、线宽窄，同时结构简单、稳定、对环境要求低、成本低，非常适合用于便携式系统的开发。
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公开(公告)号：CN113504415B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202110607993.9
申请日：2021-06-01
IPC分类号： G01R29/08
摘要： 本发明公开了一种里德堡原子微波鉴相器系统及其相位测量方法，系统包括：里德堡原子微波电场传感器、微波辐射单元、微波幅度调制单元和测量单元。本发明利用幅度调制局域微波电场幅度的方法，将待测微波电场的相位直接映射到里德堡原子混频器输出的拍频信号的振幅上。传统的里德堡原子混频器，只能把微波的相位信息传递到拍频信号的相位上，因此需要通过将拍频信号的波形与参考波形比较才能得到待测微波电场的相位。该方案将微波的相位信息同时传递到拍频信号的幅度和相位上，通过直接读取拍频信号的幅度，就可以得到微波的相位，也就是直接将鉴相器集成在里德堡原子混频器中，实现了里德堡原子鉴相器。
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公开(公告)号：CN115356551A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211032169.6
申请日：2022-08-26
IPC分类号： G01R29/12
摘要： 本发明涉及一种测量微波极化方向的方法，包括步骤：构建里德堡原子微波电场传感器；将信号微波及局域微波辐射至铷原子蒸汽池中实现干涉，并将干涉形成的拍频信号通过里德堡原子微波电场传感器进行测量；调整信号微波电场极化方向，以将微波极化的测量转换成拍频振幅的测量。本发明还提供一种存储介质及一种测量微波极化方向的系统，采用本发明所述的测量微波极化方向的方法、存储介质及系统，极大地简化了利用里德堡原子测量微波极化的理论分析和实验系统。
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公开(公告)号：CN113504415A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202110607993.9
申请日：2021-06-01
IPC分类号： G01R29/08
摘要： 本发明公开了一种里德堡原子微波鉴相器系统及其相位测量方法，系统包括：里德堡原子微波电场传感器、微波辐射单元、微波幅度调制单元和测量单元。本发明利用幅度调制局域微波电场幅度的方法，将待测微波电场的相位直接映射到里德堡原子混频器输出的拍频信号的振幅上。传统的里德堡原子混频器，只能把微波的相位信息传递到拍频信号的相位上，因此需要通过将拍频信号的波形与参考波形比较才能得到待测微波电场的相位。该方案将微波的相位信息同时传递到拍频信号的幅度和相位上，通过直接读取拍频信号的幅度，就可以得到微波的相位，也就是直接将鉴相器集成在里德堡原子混频器中，实现了里德堡原子鉴相器。
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公开(公告)号：CN110401104B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201910693096.7
申请日：2019-07-29
IPC分类号： H01S5/0687
摘要： 本发明公开了一种基于里德堡电磁感应透明信号的锁频系统及方法。该系统包括探测光光源、耦合光光源、铷蒸汽池、光电探测器、正弦信号源、信号放大器、锁相放大器以及比例‑积分‑微分控制器；锁频方法利用耦合光光源扫描通过铷蒸汽池的耦合光的频率，获得里德堡电磁感应透明信号，利用交变磁场调制原子能级，实现对里德堡电磁感应透明信号的频率调制，进而得到里德堡电磁感应透明信号的微分信号，即锁频所需要的误差信号，对耦合光激光器进行频率锁定。本发明的系统和方法，适用范围广、线宽窄，同时结构简单、稳定、对环境要求低、成本低，非常适合用于便携式系统的开发。
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公开(公告)号：CN113138312B
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202110301585.0
申请日：2021-03-22
IPC分类号： G01R29/08
摘要： 本发明公开了一种提高微波电场幅度测量灵敏度的装置和方法，装置包括：里德堡原子微波电场传感器、调制单元和分析单元；里德堡原子微波电场传感器，用于将探测光和耦合光在铷原子蒸汽池中相对传播并严格重合，形成里德堡原子的电磁感应透明(EIT)，在施加微波源产生的待测微波电场后发生Autler‑Townes(AT)分裂，在对探测光的频率进行线性扫描后得到EIT‑AT分裂光谱；调制单元，用于调制待测微波电场的幅度，得到EIT‑AT分裂光谱的色散信号；分析单元，用于分析不同微波强度下的EIT‑AT分裂光谱与对应的色散信号，确定微波电场测量的灵敏度。本发明通过调制待测微波电场的幅度，提高测量微波电场幅度的灵敏度。
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