基于Rydberg原子的高灵敏微波探测与通信
High-sensitive microwave sensor and communication based on Rydberg atoms作者机构：山西大学激光光谱研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室 太原 030006 山西大学激光光谱研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室 太原 030006 山西大学激光光谱研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室 太原 030006 山西大学激光光谱研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室 太原 030006 山西大学极端光学协同创新中心 太原 030006 山西大学激光光谱研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室 太原 030006 山西大学极端光学协同创新中心 太原 030006 山西大学激光光谱研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室 太原 030006 山西大学极端光学协同创新中心 太原 030006
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2021年第70卷第6期
页 面：90-96页
核心收录：
学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学]
基 金：国家重点研发计划 国家自然科学基金重点项目 国家自然科学基金 国家教育部长江学者与创新团队发展计划 山西省1331计划资助的课题
摘 要：利用Rydberg原子作为微波传感器实现了微弱场的测量与通信.在铯原子蒸气池中,相向传输的探测光(852 nm)和耦合光(510 nm)与铯原子相互作用形成阶梯型三能级电磁感应透明光谱,用于实现Rydberg原子的光学探测.频率约为2.19 GHz的强微波场作为本地场(EL),共振耦合相邻的两个Rydberg能级|68D5/2〉和|69P3/2〉δf,与具有一定失谐的待测微弱信号场(ES)同时作用于Rydberg原子.Rydberg原子作为微波混频器可直接读出两束微波的差频信号,实现待测信号场的高灵敏探测,对应的最小测量值为E0=1.7μV/cm,频率分辨率小于1 Hz.在此基础上,对微弱信号场进行编码,实验上很好地还原了加载到微波弱场上的基带信号,测量的传输带宽达200 MHz,实现了微弱场条件下的通信.