基于平行板谐振器的量子微波电场测量技术
Quantum microwave electric field measurement technology based on enhancement electric filed resonator作者机构：国防科技大学电子科学学院电子科学系长沙410073
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2023年第72卷第3期
页 面：92-99页
核心收录：
学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 070203[理学-原子与分子物理] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:61901495,12104509) 国防科技大学科研计划(批准号:ZK19-20,ZK20-13)资助的课题
主 题：原子传感器 量子传感 Rydberg原子 平行板传输线谐振器
摘 要：基于Rydberg原子的量子微波测量技术具有自校准、可溯源、高灵敏度的显著优点,针对如何提高量子微波测量灵敏度的问题,本文从经典电磁理论出发,提出一种终端短路的1/4波长平行板传输线谐振器电场局域增强结构.运用场路结合的分析方法以及等效电路方法,求解平行板传输线谐振器结构端口的反射系数为0.91;利用场的分析方法推导出端口电场强度随时间变化的解析表达式,进行时域分析,绘制了平行板传输线谐振器端口的电场强度瞬态响应曲线,得出平行板传输线谐振器建立稳态的时间为10 ns.研究表明,随着平行板间距的减小,电场强度增强倍数迅速升高,功率密度压缩能力大幅提升.利用|69D5/2实验验证了该结构在2.1 GHz可实现25 dB的电场强度增强.本文的研究工作有望在原子测量能力基础上进一步提高测量灵敏度,推动量子微波测量技术的实用化发展.
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