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Rydberg-atom-based microwave electric fields measurement

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Rydberg-atom-based microwave electric fields measurement

第十八届全国量子光学学术会议

作者：张临杰 mingyong jing Yue Jia Xiaohan Chen Liantuan Xiao Suotang Jia 山西大学 State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices Institute of Laser SpectroscopyShanxi University Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi University

We present our work progress of the microwave electric fields（ MW E-fields） measurements based on quantum interference using the room-temperature 133 Cs vapor contained in a dielectric cell. Transition frequency of the nearby Rydberg states of alkali atoms range from 0.5～900 GHz. The large transition dipole moments between energetically nearby states makes Rydberg atoms as a high sensitive sensor of microwave electric fields. We have accomplished measuring the electric field strength from millimeter wave to centimeter. Comparing to the measurement method basing on the standard field, Rydberg-atom-based measuring method has a good traceability to the Planck constant and small uncertainty. We demonstrated the sub-wavelength resolution of MW E-fields spatial distribution in vapor cell. The resolution reached to 1/300 MW E-fields wavelength. Near-field measurement of a chipless radio frequency identification tag is obtained. As the sensor, the dielectric cell has the small disturbance for the measured E-fields. We accomplished the angle discrimination of a line-shape chipless radio-frequency identification tag via the near-field measurements of scattered electric fields in two orthogonal directions. Moreover, we present the measuring method using the Mach-Zehnder interferometer and HBT measurement with the sensitivity 22μV/cm. Hyperfine Rydberg states of Cs atom is achieved using the modulated traploss spectroscopy technology. The MW E-fields measurement is presented with the cold gases.

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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一维驻波场增强的里德堡原子微波测量

光子学报 2023年第9期52卷 252-260页

作者：李可田建飞张好景明勇张临杰山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室激光光谱研究所太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

研究了基于里德堡原子电磁诱导透明效应的耦合光一维驻波场增强的微波电场传感。利用模式匹配反射光场,在高增透镀膜的铯原子气室中形成了里德堡原子三能级体系中耦合光的一维驻波场,并在此基础上进行了幅度调制微波电场测量。实验结果... 详细信息

研究了基于里德堡原子电磁诱导透明效应的耦合光一维驻波场增强的微波电场传感。利用模式匹配反射光场,在高增透镀膜的铯原子气室中形成了里德堡原子三能级体系中耦合光的一维驻波场,并在此基础上进行了幅度调制微波电场测量。实验结果表明,在不额外增加耦合光激光器输出功率的情况下,一维耦合光驻波场导致了耦合光功率的相干增强,电磁诱导透明光谱强度和线宽都显著增加。详细比较了一维驻波场增强与直接增加耦合光功率在测量不同功率微波时的表现,结果表明在较低微波功率下一维驻波场增强测量微波频率信噪比提升约4 dB,瞬时带宽增加1.38倍,同时频率响应曲线更为平坦;在较高微波功率条件下,无驻波场存在的微波响应曲线呈现出明显的双峰形态,而一维驻波场的形成可有效消除双峰特征,表现为平坦响应特征。研究结果对实现低功耗、频率响应曲线平坦、自校准微波电场测量传感器具有重要的参考价值。

关键词：里德堡原子一维驻波场电磁诱导透明光谱微波电场测量阶梯型三能级系统

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基于调制射频场电磁诱导透明光谱的工频电场测量

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光子学报 2021年第6期50卷 154-160页

作者：张淳刚李伟张好景明勇张临杰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

利用双光子(852 nm和509 nm)激发方式实现了铯原子53S_(1/2)里德堡态制备,并研究了射频电场导致的交流斯塔克效应作用下53S1/2里德堡原子的电磁诱导透明光谱。通过改变射频电场幅度,得到了电磁诱导透明光谱斯塔克频移与电场幅度的关系... 详细信息

利用双光子(852 nm和509 nm)激发方式实现了铯原子53S_(1/2)里德堡态制备,并研究了射频电场导致的交流斯塔克效应作用下53S1/2里德堡原子的电磁诱导透明光谱。通过改变射频电场幅度,得到了电磁诱导透明光谱斯塔克频移与电场幅度的关系。实验中将工频电场幅度调制到射频电场,实现了工频电场场强的可溯源测量,场强灵敏度达到0.37 V/cm,测量动态范围为37.2 dB。同时获得了工频电场频率的精确测量,频率测量的不确定度优于0.1%。

关键词：里德堡原子电磁诱导透明光谱斯塔克频移射频电场工频电场

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基于里德堡原子的微波电场量子传感

山西大学学报(自然科学版) 2022年第3期45卷 712-722页

作者：张临杰景明勇张好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山西大学极端光学协同创新中心

微波电场的测量与传感在通信、国防、天文等领域具有重要意义。近年来基于里德堡原子的微波电场量子传感研究获得快速发展，本文首先介绍量子传感的基本概念、里德堡原子微波传感的研究进展，重点阐述里德堡原子微波电场计、基于缀饰里... 详细信息

微波电场的测量与传感在通信、国防、天文等领域具有重要意义。近年来基于里德堡原子的微波电场量子传感研究获得快速发展，本文首先介绍量子传感的基本概念、里德堡原子微波传感的研究进展，重点阐述里德堡原子微波电场计、基于缀饰里德堡原子微波超外差接收机以及超冷原子微波电场测量的技术方案和结果；最后讨论了提升里德堡原子微波天线的灵敏度指标可行的技术方案。

关键词：量子传感里德堡原子量子相干效应微波电场计原子超外差接收机

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苦瓜提取物对非酒精性脂肪肝大鼠血脂的影响

中国药业 2011年第21期20卷 12-13页

作者：景明勇四川省宜宾市第二人民医院药剂科四川宜宾644000

目的研究苦瓜提取物(MCLs)对非酒精性脂肪肝(NAFLD)大鼠的调血脂作用。方法将实验大鼠分为正常对照组、高脂模型组以及不同剂量苦瓜提取物组[40,80,120 mg/(kg.d)],测定肝指数、肝中脂质含量和血清中脂质含量。结果高脂模型组动物肝指... 详细信息

目的研究苦瓜提取物(MCLs)对非酒精性脂肪肝(NAFLD)大鼠的调血脂作用。方法将实验大鼠分为正常对照组、高脂模型组以及不同剂量苦瓜提取物组[40,80,120 mg/(kg.d)],测定肝指数、肝中脂质含量和血清中脂质含量。结果高脂模型组动物肝指数以及肝和血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HPL-C)含量均高于正常对照组(P<0.01),而不同剂量苦瓜提取物试验组肝指数以及肝和血清中含量均低于高脂模型组(P<0.05或P<0.01)。结论苦瓜提取物能有效降低非酒精性脂肪肝大鼠血脂,并有肝脏功能保护作用。

关键词：非酒精性脂肪肝高脂模型血脂大鼠

基于里德伯原子AC-Stark效应的工频电场测量

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激光与光电子学进展 2021年第17期58卷 136-140页

作者：李伟张淳刚张好景明勇张临杰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山西太原030006 极端光学协同创新中心山西太原030006

在室温铯原子蒸汽中制备42D态里德伯原子,并基于里德伯原子的电磁诱导透明光谱实现了工频电场的测量。实验中利用双光子激发方式制备了42D态里德伯原子,通过改变耦合光频率获得了阶梯型电磁诱导透明光谱。研究了里德伯原子在射频(RF)电... 详细信息

在室温铯原子蒸汽中制备42D态里德伯原子,并基于里德伯原子的电磁诱导透明光谱实现了工频电场的测量。实验中利用双光子激发方式制备了42D态里德伯原子,通过改变耦合光频率获得了阶梯型电磁诱导透明光谱。研究了里德伯原子在射频(RF)电场作用下的光谱频移和分裂与RF电场幅度和频率的关系。采用将工频电场幅度调制到RF电场的方式,实现了对工频电场强度和频率的测量。研究结果对工频电场的在线可溯源测量具有重要的参考价值和意义。

关键词：原子与分子物理学里德伯原子工频电场电磁诱导透明光谱 AC-Stark效应

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量子孔径:原子无线电技术

科学 2022年第4期74卷 33-38页

作者：景明勇彭鹏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山西大学科学技术史研究所太原030006

“滴滴滴、嗒嘀嗒。”这是秘密电台“峰台”负责人,烈士李白在被逮捕并英勇牺牲前向西柏坡发送的最后一封电文,意为“再见”。在其事迹因电影《永不消逝的电波》而家喻户晓的同时,无线电波也作为隐蔽战线战士们的“武器”为人们熟知。... 详细信息

“滴滴滴、嗒嘀嗒。”这是秘密电台“峰台”负责人,烈士李白在被逮捕并英勇牺牲前向西柏坡发送的最后一封电文,意为“再见”。在其事迹因电影《永不消逝的电波》而家喻户晓的同时,无线电波也作为隐蔽战线战士们的“武器”为人们熟知。现如今,无线电波已成为人类生存与发展的必要工具,而原子无线电技术的发展则开启了基于量子科技的无线电波精密测量新篇章。

关键词：原子无线电技术里德伯原子量子精密测量

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模式清洁器的噪声转化与输出场噪声分析

光子学报 2022年第4期51卷 33-39页

作者：王晓慧闫红梅杨文广景明勇张好张临杰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

根据三镜腔模式清洁器的反射光场及透射光场的传输特性,推导了反射光场和透射光场中振幅和相位两个正交分量的噪声转化函数,理论证明模式清洁器可以实现半导体激光器振幅噪声和相位噪声的相互转化。搭建三镜腔模式清洁器和自平衡零拍探... 详细信息

根据三镜腔模式清洁器的反射光场及透射光场的传输特性,推导了反射光场和透射光场中振幅和相位两个正交分量的噪声转化函数,理论证明模式清洁器可以实现半导体激光器振幅噪声和相位噪声的相互转化。搭建三镜腔模式清洁器和自平衡零拍探测实验系统,测量了模式清洁器反射光场和透射光场的振幅噪声谱,实验结果与理论结果一致。根据模式清洁器的噪声转化模型,利用实验中模式清洁器共振与非共振锁定情况下测量的反射光振幅噪声谱,计算了半导体激光器的相位噪声。研究结果可为深入理解模式清洁器噪声转化过程提供参考,同时说明利用模式清洁器的噪声转化机制可以实现半导体激光器相位噪声的测量和评估。

关键词：模式清洁器半导体激光器噪声转化振幅噪声相位噪声

单光子相位编码量子密钥分发系统中的偏振控制

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激光与光电子学进展 2015年第7期52卷 256-260页

作者：刘令令景明勇于波胡建勇肖连团贾锁堂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山西太原030006

在量子密钥分发系统中,由于长距离光纤信道传输引入的偏振漂移将导致密钥分发效率下降。给出了一种基于遗传算法结合数控偏振控制器实现在单光子量级下对单光子偏振的优化控制与长时间锁定的方法。在25 km单模光纤传输每脉冲平均光子数... 详细信息

在量子密钥分发系统中,由于长距离光纤信道传输引入的偏振漂移将导致密钥分发效率下降。给出了一种基于遗传算法结合数控偏振控制器实现在单光子量级下对单光子偏振的优化控制与长时间锁定的方法。在25 km单模光纤传输每脉冲平均光子数小于0.1的单光子相位编码量子密钥分发系统中,将信号光偏振优化到最佳值,并实现了系统长期稳定运行,密钥分发成码率高于1.5 kb/s。

关键词：量子光学量子保密通信偏振控制遗传算法单光子