CN103616571A - 基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置 - Google Patents
基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103616571A CN103616571A CN201310667908.3A CN201310667908A CN103616571A CN 103616571 A CN103616571 A CN 103616571A CN 201310667908 A CN201310667908 A CN 201310667908A CN 103616571 A CN103616571 A CN 103616571A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electric field
- sample cell
- rydberg
- signal
- optical fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及微弱电场探测技术，具体为一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置。解决了目前对于电场特别是微弱电场测量不够准确、灵敏度不够高的技术问题。一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法，包括以下步骤：（a）将两束激光相对且共线入射至一个内部充有碱金属原子蒸汽的样品池中；（b）采集经样品池出射后的第二束激光的信号并将其转化为相应的电信号；（c）对采集到的电信号进行分析，如果存在电场，就可以在信号上观察到具有斯塔克分裂现象的吸收光谱，进而求出电场E的强度。本发明利用碱金属原子里德堡能级的stark效应对电场进行测量，测量精度高，能测量微弱至mV/cm级别的电场强度。
Description
技术领域
本发明涉及微弱电场探测技术，具体为一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置。
背景技术
早在上个世纪，原子由于其可再生性，精确性以及高稳定性就已经被广泛用作测量标准。目前，原子钟已经实现了高于 
的精度。近来，利用原子作为标准测量磁场方面也取得了很大的进步，其精度可达
。在空间目标识别和全球定位等很多领域，可探测的空间电场不一定很大，就需要实现对微弱电场（mV/cm）的精确检测。目前的探测装置测量结果不够准确，灵敏度不高，且设备体积较大，难以携带。
发明内容
本发明为解决目前对于电场特别是微弱电场测量不够准确、灵敏度不够高的技术问题，提供一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置。
本发明所述基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法是采用以下技术方案实现的：一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法，包括以下步骤：（a）将两束激光相对且共线入射至一个内部充有碱金属原子蒸汽的样品池中，其中第一束激光的波长与样品池中碱金属原子蒸汽的基态至第一激发态的跃迁共振；第二束激光的波长与碱金属原子蒸汽的第一激发态至里德堡态的跃迁共振；（b）采集经样品池出射后的第二束激光的信号并将其转化为相应的电信号；（c）对采集到的电信号进行分析，当样品池所在位置没有电场时，采集到的是第二束激光单峰吸收光谱的信号；当样品池所在位置存在电场时，电场将会导致碱金属原子的里德堡能级产生斯塔克效应，即里德堡能级发生分裂，能级的分裂与外界电场强度的关系可以表示为
，式中ΔW 为里德堡能级发生分裂后的相邻能级之间的能量大小，α为碱金属原子的里德堡能级的极化率，E为样品池所在位置电场的强度；对第二束激光进行扫描，就可以在采集到的信号上观察到具有斯塔克分裂现象的多峰吸收光谱，根据吸收光谱可以获知ΔW，结合α就可以求出电场E的强度。
里德堡原子是最外层电子被激发到主量子数很大（远大于1）的高激发态原子 。与基态原子相比，具有很多独特的性质。如寿命长，能级间隔小，电偶极矩大等。除此之外，里德堡原子的电场极化率很大（与主量子数的七次方成正比），极易受到外电场的影响，其原子能级在外加电场的作用下会发生频移和分裂，即所谓的Stark效应。因此可以考虑利用里德堡原子的这种特性来精确探测微弱电场的存在以及确定电场的强度。
两束激光可以将样品池内的碱金属原子从基态经过第一激发态激发到里德堡态；由于两束激光采用共线对射的方式，使得原子能够同时与两束光发生作用，蒸汽池内的原子速度分布近似为零，这样当扫描激光频率时，探测穿过样品池后的第二束激光的光强变化，就可以获得高分辨的多普勒效应非常弱的里德堡态吸收光谱。当样品池所处的位置处有电场时，原子的能级发生斯塔克（Stark）分裂和移动，如图4虚线所示，扫描第二束激光时可以获得里德堡态的Stark分裂光谱，通过光谱分裂的大小以及该碱金属原子里德堡能级的极化率可以计算得到该电场的大小；通过Stark分裂光谱就可以获知该碱金属原子里德堡能级发生stark分裂的相邻能级之间的能量间隔；所述的碱金属原子里德堡能级的极化率是本领域的公知数据。由于是利用了里德堡原子在电场作用下的stark效应，可以测量到十分微弱的电场强度，一般可以达到mV/cm甚至更低的量级。
本发明所述的基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置是采用如下技术方案实现的：一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，包括通过光纤顺次连接的第二激光发射装置、内部充有碱金属原子蒸汽且侧壁上均设有光纤耦合头的样品池、设有两个出射端的光纤耦合/分束器以及第一激光发射装置；第一激光发射装置发射激光的波长与样品池中碱金属原子蒸汽的基态至第一激发态的跃迁共振；第二激光发射装置发射激光的波长与碱金属原子蒸汽的第一激发态至里德堡态的跃迁共振；所述样品池的两个光纤耦合头分别位于样品池两个相对的侧壁上且共轴；所述连接第二激光发射装置的光纤的另一端与样品池上的一个光纤耦合头相连接；光纤耦合/分束器的一个出射端通过光纤与样品池另一个光纤耦合头相连接，光纤耦合/分束器的入射端通过光纤与第一激光发射装置相连接；光纤耦合/分束器的另一个出射端通过光纤连接有一个光电探测器，光电探测器的信号输出端连接有一个计算机系统。
样品池侧壁上光纤耦合头的设置方式可以保证两束激光能够共线入射，进而共同作用于同一区域的碱金属原子，大大消除了原子吸收光谱的多普勒效应；光纤耦合头可以将激发光的半径扩展，这样增加了光与原子的作用体积可以提高信号强度。两个光纤耦合头分别位于样品池两个相对的侧壁上且共轴，能够保证第二激光发射装置发射的激光经过样品池后由另一个光纤耦合探头出射进入光纤耦合/分束器，并从光纤耦合/分束器的另一个出射端出射；光纤耦合/分束器可以通过调节可以使偏振方向不同的光经过不同的出射端出射，这是本领域技术人员所公知的技术；光电探测器采集第二束激光的信号并将其转化为相应的电信号，并将该电信号输入至计算机系统，计算机系统在相应软件的支持下，将第二束激光的光谱通过计算机显示屏显示出来；如果样品池所在位置没有电场，则第二束激光的光谱为一个单峰吸收光谱信号；如果存在电场，则该信号就显示出具有stark分裂现象的多峰吸收光谱；计算机系统在相应软件的支持下可以计算出里德堡能级发生stark分裂后相邻两能级之间的能量间隔，进而可以计算出样品池所在位置处的电场强度。所述的相应软件是本领域技术人员易于编写的。
进一步的，所述第二激光发射装置与样品池之间还连接有一个光纤调制器；所述光纤调制器的信号输入端连接有一个参考信号源；所述参考信号源的一个信号输出端与光纤调制器的信号输入端相连接；光电探测器与计算机系统之间还连接有一个锁相放大器，所述锁相放大器具有两个信号输入端，一个信号输入端与光电探测器的信号输出端相连接，锁相放大器的另一个信号输入端与参考信号源的另一个信号输出端相连接；锁相放大器的信号输出端与计算机系统相连接。
由于样品池内原子数目少，里德堡态的原子激发效率低，光电探测器的信号很小，信噪比不高。因此采用光纤调制器并利用一个参考信号源对第二激光发射装置发射的激光进行调制，并对由光电探测器采集的、穿过样品池的第二激光发射装置发射的激光信号采用锁相放大器进行解调以及放大，就可以获得高信噪比的吸收光谱，测量的结果更加准确。所述的调制与解调方法均为本领域技术人员的公知技术，是易于实现的。
进一步，所述样品池是采用石英玻璃制成的，样品池外部呈长方体结构，样品池安装有光纤耦合头的两个侧壁内壁之间的间距为10~12微米。
将超薄样品池内的碱金属原子从基态激发到里德堡态，激发机制如图4所示（以铯原子为例）。在光束传输方向上样品池的尺寸大约十微米量级，在这个方向上原子速度分布被限制在很小的范围内；结合采用的两步激光对射的方式，使得与两束光发生作用的样品池内的原子速度分布近似为零，这样当扫描第二束激光频率时，探测第二束激光的光强变化，就可以获得高分辨的无多普勒里德堡态吸收光谱。
本发明利用碱金属原子里德堡能级的stark效应对电场进行测量，测量精度高，且能测量微弱至mV/cm级别的电场强度，灵敏度高；样品池结构独特，不仅实现了对微弱电场高灵敏度，高精确度的探测，还可以集约在小型化的外壳内，有利于携带。
附图说明
图1 本发明所述装置的结构示意图。
图2本发明所述样品池的侧视结构示意图。
图3本发明所述样品池的主视结构示意图。
图4铯原子的里德堡能级以及电场作用下里德堡能级分裂的示意图。
1-第一激光发射装置，2-第二激光发射装置，3-光纤调制器，4-样品池，5-光纤耦合/分束器，6-参考信号源，7-锁相放大器，8-光电探测器，9-计算机系统，10-光纤耦合头。
具体实施方式
一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法，包括以下步骤：（a）将两束激光相对且共线入射至一个内部充有碱金属原子蒸汽的样品池中，其中第一束激光的波长与样品池中碱金属原子蒸汽的基态至第一激发态的跃迁共振；第二束激光的波长与碱金属原子蒸汽的第一激发态至里德堡态的跃迁共振；（b）采集经样品池出射后的第二束激光的信号并将其转化为相应的电信号；（c）对采集到的电信号进行分析，当样品池所在位置没有电场时，采集到的是第二束激光单峰吸收光谱的信号；当样品池所在位置存在电场时，电场将会导致碱金属原子的里德堡能级产生斯塔克效应，即里德堡能级发生分裂，能级的分裂与外界电场强度的关系可以表示为
，式中ΔW 为里德堡能级发生分裂后的相邻能级之间的能量大小，α为碱金属原子的里德堡能级的极化率，E为样品池所在位置电场的强度；对第二束激光进行扫描，就可以在采集到的信号上观察到具有斯塔克分裂现象的多峰吸收光谱，根据吸收光谱可以获知ΔW，结合α就可以求出电场E的强度。
一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，包括通过光纤顺次连接的第二激光发射装置2、内部充有碱金属原子蒸汽且侧壁上均设有光纤耦合头10的样品池4、设有两个出射端的光纤耦合/分束器5以及第一激光发射装置1；第一激光发射装置1发射激光的波长与样品池4中碱金属原子蒸汽的基态至第一激发态的跃迁共振；第二激光发射装置2发射激光的波长与碱金属原子蒸汽的第一激发态至里德堡态的跃迁共振；所述样品池4的两个光纤耦合头10分别位于样品池4两个相对的侧壁上且共轴；所述连接第二激光发射装置2的光纤的另一端与样品池4上的一个光纤耦合头10相连接；光纤耦合/分束器5的一个出射端通过光纤与样品池4另一个光纤耦合头10相连接，光纤耦合/分束器5的入射端通过光纤与第一激光发射装置1相连接；光纤耦合/分束器5的另一个出射端通过光纤连接有一个光电探测器8，光电探测器8的信号输出端连接有一个计算机系统9。
所述第二激光发射装置2与样品池4之间还连接有一个光纤调制器3；所述光纤调制器3的信号输入端连接有一个参考信号源6；所述参考信号源6的一个信号输出端与光纤调制器3的信号输入端相连接；光电探测器8与计算机系统9之间还连接有一个锁相放大器7，所述锁相放大器7具有两个信号输入端，一个信号输入端与光电探测器8的信号输出端相连接，锁相放大器7的另一个信号输入端与参考信号源6的另一个信号输出端相连接；锁相放大器7的信号输出端与计算机系统9相连接。
所述锁相放大器7采用数字式锁相放大器。
所述样品池4是采用石英玻璃制成的，样品池4外部呈长方体结构，样品池4安装有光纤耦合头10的两个侧壁内壁之间的间距为10~12微米（可选择10、11、12微米）。
所述样品池4中充有铯原子蒸汽；所述第一激光发射装置1发射激光的中心波长为852.36nm；第二激光发射装置2发射激光的中心波长为510nm。图4即为铯原子基态、第一激发态以及里德堡态的跃迁以及里德堡能级分裂的示意图。
所述样品池4装有光纤耦合头10的侧壁的高度和宽度均为4~6cm（可选择4、5、6微米）。样品池做成上述尺寸在满足探测精度的前提下实现了小型化甚至微型化。具体实施时，所述的超薄池使用石英玻璃加工，两个内表面的间隔为10微米，长度和高度为5厘米，在超薄池两侧共轴的位置嵌入光纤耦合头，光纤耦合头可以将激发光的半径扩展为5mm左右，这样增加了光与原子的作用体积可以提高信号强度。由于两光纤耦合头距离只有10微米左右，因此严格共轴的情况下，第二步激发光耦合入光纤耦合/分束器5，并从光纤耦合/分束器另外一侧输出。
图2中a表示样品池装有光线耦合探头的两个侧壁内壁之间的间距，b为样品池装有光纤耦合探头的侧壁的高度，图3中c代表该侧壁的宽度。
所述的高灵敏光电探测器采用Perkin-Elmer生产的SPCM-AQR-15型单光子探测器。这样可以极大提高测量精度和灵敏度。
Claims (8)
1.一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将两束激光相对且共线入射至一个内部充有碱金属原子蒸汽的样品池中，其中第一束激光的波长与样品池中碱金属原子蒸汽的基态至第一激发态的跃迁共振；第二束激光的波长与碱金属原子蒸汽的第一激发态至里德堡态的跃迁共振；（b）采集经样品池出射后的第二束激光的信号并将其转化为相应的电信号；（c）对采集到的电信号进行分析，当样品池所在位置没有电场时，采集到的是第二束激光单峰吸收光谱的信号；当样品池所在位置存在电场时，电场将会导致碱金属原子的里德堡能级产生斯塔克效应，即里德堡能级发生分裂，能级的分裂与外界电场强度的关系可以表示为 
，式中ΔW 为里德堡能级发生分裂后的相邻能级之间的能量大小，α为碱金属原子的里德堡能级的极化率，E为样品池所在位置电场的强度；对第二束激光进行扫描，就可以在采集到的信号上观察到具有斯塔克分裂现象的多峰吸收光谱，根据吸收光谱可以获知ΔW，结合α就可以求出电场E的强度。
2.一种基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，用于实现如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括通过光纤顺次连接的第二激光发射装置（2）、内部充有碱金属原子蒸汽且侧壁上均设有光纤耦合头（10）的样品池（4）、设有两个出射端的光纤耦合/分束器（5）以及第一激光发射装置（1）；第一激光发射装置（1）发射激光的波长与样品池（4）中碱金属原子蒸汽的基态至第一激发态的跃迁共振；第二激光发射装置（2）发射激光的波长与碱金属原子蒸汽的第一激发态至里德堡态的跃迁共振；所述样品池（4）的两个光纤耦合头（10）分别位于样品池（4）两个相对的侧壁上且共轴；所述连接第二激光发射装置（2）的光纤的另一端与样品池（4）上的一个光纤耦合头（10）相连接；光纤耦合/分束器（5）的一个出射端通过光纤与样品池（4）另一个光纤耦合头（10）相连接，光纤耦合/分束器（5）的入射端通过光纤与第一激光发射装置（1）相连接；光纤耦合/分束器（5）的另一个出射端通过光纤连接有一个光电探测器（8），光电探测器（8）的信号输出端连接有一个计算机系统（9）。
3.如权利要求2所述的基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，其特征在于，所述第二激光发射装置（2）与样品池（4）之间还连接有一个光纤调制器（3）；所述光纤调制器（3）的信号输入端连接有一个参考信号源（6）；所述参考信号源（6）的一个信号输出端与光纤调制器（3）的信号输入端相连接；光电探测器（8）与计算机系统（9）之间还连接有一个锁相放大器（7），所述锁相放大器（7）具有两个信号输入端，一个信号输入端与光电探测器（8）的信号输出端相连接，锁相放大器（7）的另一个信号输入端与参考信号源（6）的另一个信号输出端相连接；锁相放大器（7）的信号输出端与计算机系统（9）相连接。
4.如权利要求2或3所述的基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，其特征在于，所述样品池（4）是采用石英玻璃制成的，样品池（4）外部呈长方体结构，样品池（4）安装有光纤耦合头（10）的两个侧壁内壁之间的间距为10~12微米。
5.如权利要求2或3所述的基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，其特征在于，所述样品池（4）中充有铯原子蒸汽；所述第一激光发射装置（1）发射激光的中心波长为852.36nm；第二激光发射装置（2）发射激光的中心波长为510nm。
6.如权利要求4所述的基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，其特征在于，所述样品池（4）中充有铯原子蒸汽；所述第一激光发射装置（1）发射激光的中心波长为852.36nm；第二激光发射装置（2）发射激光的中心波长为510nm。
7.如权利要求4所述的基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，其特征在于，所述样品池（4）装有光纤耦合头（10）的侧壁的高度和宽度均为4~6cm。
8.如权利要求3所述的基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测装置，其特征在于，所述锁相放大器（7）采用数字锁相放大器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310667908.3A CN103616571B (zh) | 2013-12-07 | 2013-12-07 | 基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310667908.3A CN103616571B (zh) | 2013-12-07 | 2013-12-07 | 基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103616571A true CN103616571A (zh) | 2014-03-05 |
| CN103616571B CN103616571B (zh) | 2016-03-30 |
Family
ID=50167276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310667908.3A Active CN103616571B (zh) | 2013-12-07 | 2013-12-07 | 基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103616571B (zh) |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104714110A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-06-17 | 山西大学 | 基于电磁诱导透明效应测量高频微波场强的装置和方法 |
| CN104880614A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-02 | 华南师范大学 | 基于冷里德堡原子干涉仪的微波电场强度计及其测量方法 |
| CN106124856A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-16 | 山西大学 | 直接溯源至原子高激发态间跃迁频率的射频源校准方法 |
| CN106501624A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-15 | 山西大学 | 基于里德堡量子相干效应的微波场二维分布测量方法 |
| CN106707042A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-05-24 | 山西大学 | 一种射频电场极化方向的测量装置及方法 |
| CN106802373A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-06-06 | 北京无线电测量研究所 | 一种测量电场强度的原子传感器系统及电场强度测量方法 |
| CN106842095A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-06-13 | 山西大学 | 基于里德堡原子量子相干效应的射频电场校对方法及装置 |
| CN107179450A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-19 | 华南师范大学 | 一种微波电场强度测量方法和测量装置 |
| CN108152602A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-12 | 中国计量科学研究院 | 一种基于量子相干效应的天线增益测量装置 |
| CN108364706A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-03 | 太原理工大学 | 一种用于超冷极性分子操控的多用途电场产生装置 |
| CN108982975A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-11 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种电场探测器 |
| CN109324233A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-02-12 | 山西大学 | 基于多光束激光光谱技术的工频电场测量方法和装置 |
| CN109342838A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-15 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种基于斯塔克效应的高压工频电压测量方法与装置 |
| CN109521283A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-26 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种基于原子光谱的工频电场非接触式测量装置 |
| EP3308146A4 (en) * | 2015-06-15 | 2019-04-24 | The Regents of The University of Michigan | ELECTRIC FIELD SENSOR OF ELECTRO-MAGNETIC RADIATION BASED ON ATOMS |
| CN109686552A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-26 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种基于里德堡原子斯塔克效应的新型电压互感器 |
| CN110297132A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-01 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种量子电场探测模块及电场强度测量方法 |
| CN110401492A (zh) * | 2018-07-27 | 2019-11-01 | 中国计量科学研究院 | 一种基于量子效应的无线电调幅信号接收方法及调幅量子接收机 |
| CN110412538A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-11-05 | 苏州溯光科技信息有限公司 | 线性扫频激光源及激光雷达 |
| CN110488266A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-22 | 清远市天之衡传感科技有限公司 | 基于里德堡原子超外差测量的雷达测速系统及测速方法 |
| CN110752883A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-04 | 西安电子科技大学 | 基于里德堡原子跃迁的超低噪声射频接收机的设计方法 |
| CN111492252A (zh) * | 2017-12-20 | 2020-08-04 | 超级电力研究所 | 用于测量特别地在电能传输导体中的电场和/或磁场的装置 |
| CN111637833A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-08 | 中国人民解放军国防科技大学 | 基于里德堡原子电磁感应透明效应的角度测量系统及方法 |
| CN112098736A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-18 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种微波电场相位的测量方法 |
| CN112098737A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-18 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种微波电场强度的测量方法及装置 |
| CN112462154A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-09 | 武汉大学 | 测量电气设备金具表面电场强度的装置及方法 |
| CN113092420A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-09 | 山西大学 | 一种基于里德堡原子的工件缺陷测量装置及方法 |
| CN113138312A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-20 | 中国科学院大学 | 一种提高微波电场幅度测量灵敏度的装置和方法 |
| US11099129B2 (en) | 2017-09-14 | 2021-08-24 | Brown University | Spatially resolved standoff trace chemical sensing using backwards transient absorption spectroscopy |
| CN115407182A (zh) * | 2022-11-03 | 2022-11-29 | 华南师大(清远)科技创新研究院有限公司 | 一种全光学的微波电场近场成像装置及方法 |
| CN117665417A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-03-08 | 航天恒星科技有限公司 | 基于里德堡原子的低频电场测量装置及测量方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040012388A1 (en) * | 2000-09-14 | 2004-01-22 | Pedersen Erik Horsdal | Method and apparatus for measuring magnetic field strengths |
| CN1975387A (zh) * | 2006-12-12 | 2007-06-06 | 天津理工大学 | 碱土金属原子的高效率探测方法 |
-
2013
- 2013-12-07 CN CN201310667908.3A patent/CN103616571B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040012388A1 (en) * | 2000-09-14 | 2004-01-22 | Pedersen Erik Horsdal | Method and apparatus for measuring magnetic field strengths |
| CN1975387A (zh) * | 2006-12-12 | 2007-06-06 | 天津理工大学 | 碱土金属原子的高效率探测方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 李安玲 等: "超冷里德堡原子的产生以及探测", 《光谱实验室》 * |
| 李昌勇 等: "铯原子里德堡态Stark能量及电偶极距的测量和理论计算", 《物理学报》 * |
| 王丽梅 等: "铯Rydberg原子Stark态的避免交叉", 《物理学报》 * |
Cited By (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104714110A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-06-17 | 山西大学 | 基于电磁诱导透明效应测量高频微波场强的装置和方法 |
| CN104714110B (zh) * | 2015-04-02 | 2017-09-26 | 山西大学 | 基于电磁诱导透明效应测量高频微波场强的装置和方法 |
| CN104880614A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-02 | 华南师范大学 | 基于冷里德堡原子干涉仪的微波电场强度计及其测量方法 |
| CN104880614B (zh) * | 2015-06-09 | 2017-06-20 | 华南师范大学 | 基于冷里德堡原子干涉仪的微波电场强度计及其测量方法 |
| EP3308146A4 (en) * | 2015-06-15 | 2019-04-24 | The Regents of The University of Michigan | ELECTRIC FIELD SENSOR OF ELECTRO-MAGNETIC RADIATION BASED ON ATOMS |
| CN106124856B (zh) * | 2016-07-25 | 2018-10-26 | 山西大学 | 直接溯源至原子高激发态间跃迁频率的射频源校准方法 |
| CN106124856A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-16 | 山西大学 | 直接溯源至原子高激发态间跃迁频率的射频源校准方法 |
| CN106501624A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-15 | 山西大学 | 基于里德堡量子相干效应的微波场二维分布测量方法 |
| CN106501624B (zh) * | 2016-11-25 | 2018-12-07 | 山西大学 | 基于里德堡量子相干效应的微波场二维分布测量方法 |
| CN106802373A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-06-06 | 北京无线电测量研究所 | 一种测量电场强度的原子传感器系统及电场强度测量方法 |
| CN106802373B (zh) * | 2016-12-02 | 2019-07-12 | 北京无线电测量研究所 | 一种测量电场强度的原子传感器系统及电场强度测量方法 |
| CN108152602A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-12 | 中国计量科学研究院 | 一种基于量子相干效应的天线增益测量装置 |
| CN108152602B (zh) * | 2016-12-15 | 2021-11-26 | 中国计量科学研究院 | 一种基于量子相干效应的天线增益测量装置 |
| CN106842095A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-06-13 | 山西大学 | 基于里德堡原子量子相干效应的射频电场校对方法及装置 |
| CN106842095B (zh) * | 2017-01-06 | 2019-06-28 | 山西大学 | 基于里德堡原子量子相干效应的射频电场校对方法及装置 |
| CN106707042B (zh) * | 2017-03-21 | 2019-04-02 | 山西大学 | 一种射频电场极化方向的测量方法 |
| CN106707042A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-05-24 | 山西大学 | 一种射频电场极化方向的测量装置及方法 |
| CN107179450A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-19 | 华南师范大学 | 一种微波电场强度测量方法和测量装置 |
| CN107179450B (zh) * | 2017-05-31 | 2019-10-11 | 华南师范大学 | 一种微波电场强度测量方法和测量装置 |
| US11099129B2 (en) | 2017-09-14 | 2021-08-24 | Brown University | Spatially resolved standoff trace chemical sensing using backwards transient absorption spectroscopy |
| CN111492252B (zh) * | 2017-12-20 | 2022-08-02 | 超级电力研究所 | 用于测量在电能传输导体中的电场和/或磁场的装置 |
| CN111492252A (zh) * | 2017-12-20 | 2020-08-04 | 超级电力研究所 | 用于测量特别地在电能传输导体中的电场和/或磁场的装置 |
| CN108364706B (zh) * | 2018-01-29 | 2019-10-11 | 太原理工大学 | 一种用于超冷极性分子操控的多用途电场产生装置 |
| CN108364706A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-03 | 太原理工大学 | 一种用于超冷极性分子操控的多用途电场产生装置 |
| CN108982975B (zh) * | 2018-07-17 | 2020-06-30 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种电场探测器 |
| CN108982975A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-11 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种电场探测器 |
| CN110401492A (zh) * | 2018-07-27 | 2019-11-01 | 中国计量科学研究院 | 一种基于量子效应的无线电调幅信号接收方法及调幅量子接收机 |
| CN110401492B (zh) * | 2018-07-27 | 2020-08-21 | 中国计量科学研究院 | 一种基于量子效应的无线电调幅信号接收方法及调幅量子接收机 |
| CN109324233A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-02-12 | 山西大学 | 基于多光束激光光谱技术的工频电场测量方法和装置 |
| CN109324233B (zh) * | 2018-09-11 | 2020-12-25 | 山西大学 | 基于多光束激光光谱技术的工频电场测量方法和装置 |
| WO2020119331A1 (zh) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 电压测量方法与装置 |
| CN109342838A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-02-15 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种基于斯塔克效应的高压工频电压测量方法与装置 |
| US11385273B2 (en) | 2018-12-12 | 2022-07-12 | State Grid Chongqing Electric Power Co. Electric Power Research Institute | Voltage measurement method and apparatus |
| CN109521283A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-26 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种基于原子光谱的工频电场非接触式测量装置 |
| CN109686552A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-26 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种基于里德堡原子斯塔克效应的新型电压互感器 |
| CN110412538A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-11-05 | 苏州溯光科技信息有限公司 | 线性扫频激光源及激光雷达 |
| CN110488266A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-22 | 清远市天之衡传感科技有限公司 | 基于里德堡原子超外差测量的雷达测速系统及测速方法 |
| CN110297132A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-01 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种量子电场探测模块及电场强度测量方法 |
| CN110752883B (zh) * | 2019-10-10 | 2021-08-03 | 西安电子科技大学 | 基于里德堡原子跃迁的超低噪声射频接收机的设计方法 |
| CN110752883A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-04 | 西安电子科技大学 | 基于里德堡原子跃迁的超低噪声射频接收机的设计方法 |
| CN111637833A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-09-08 | 中国人民解放军国防科技大学 | 基于里德堡原子电磁感应透明效应的角度测量系统及方法 |
| CN112098737A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-18 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种微波电场强度的测量方法及装置 |
| CN112098736A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-18 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种微波电场相位的测量方法 |
| CN112098736B (zh) * | 2020-08-27 | 2023-09-29 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种微波电场相位的测量方法 |
| CN112098737B (zh) * | 2020-08-27 | 2023-09-29 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种微波电场强度的测量方法及装置 |
| CN112462154A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-09 | 武汉大学 | 测量电气设备金具表面电场强度的装置及方法 |
| CN113138312A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-07-20 | 中国科学院大学 | 一种提高微波电场幅度测量灵敏度的装置和方法 |
| CN113138312B (zh) * | 2021-03-22 | 2023-01-17 | 中国科学院大学 | 一种提高微波电场幅度测量灵敏度的装置和方法 |
| CN113092420A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-09 | 山西大学 | 一种基于里德堡原子的工件缺陷测量装置及方法 |
| CN115407182A (zh) * | 2022-11-03 | 2022-11-29 | 华南师大(清远)科技创新研究院有限公司 | 一种全光学的微波电场近场成像装置及方法 |
| CN117665417A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-03-08 | 航天恒星科技有限公司 | 基于里德堡原子的低频电场测量装置及测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103616571B (zh) | 2016-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103616571B (zh) | 基于里德堡原子斯塔克效应的电场探测方法及装置 | |
| CN107179450B (zh) | 一种微波电场强度测量方法和测量装置 | |
| CN104714110B (zh) | 基于电磁诱导透明效应测量高频微波场强的装置和方法 | |
| US9784567B2 (en) | Distributed brillouin sensing using correlation | |
| CN103616568A (zh) | 基于Rydberg原子的微波感应方法及装置 | |
| US20140231647A1 (en) | Compact fiber-based scanning laser detection and ranging system | |
| JP2004500582A (ja) | テラヘルツトランシーバーならびにこのようなトランシーバーを用いるテラヘルツパルスの放出および検出のための方法 | |
| CN107329006A (zh) | 一种微波电场强度测量方法及测量装置 | |
| CN105352583A (zh) | 一种测量超声波声压和声强的光学方法和装置及其应用 | |
| CN108459040B (zh) | 基于金刚石nv色心的磁悬浮加速度计的差分检测方法 | |
| CN203310428U (zh) | 一种基于相干检测的分布式布里渊光纤传感系统 | |
| CN110440919B (zh) | 一种二维实时太赫兹近场成像方法及装置 | |
| CN101634571A (zh) | 光纤脉栅分布传感装置 | |
| CN102692394A (zh) | 一种基于热透镜效应的二维成像方法及装置 | |
| CN103323041A (zh) | 一种基于相干检测的分布式布里渊光纤传感系统 | |
| CN102829812B (zh) | 基于光学锁相环锁定两台激光器频率的布里渊光时域分析仪 | |
| Du et al. | Measurement of the velocity inside an all-fiber DBR laser by self-mixing technique | |
| US9806805B2 (en) | Distributed fiber optic sensing system and method based on stimulated brillouin scattering | |
| Popescu et al. | On an excited state Faraday anomalous dispersion optical filter at moderate pump powers for a Brillouin-lidar receiver system | |
| JP2018105685A (ja) | 測距装置 | |
| CN104297598B (zh) | 一种vcsel的多参数测试装置及方法 | |
| CN111637910A (zh) | 时域差分高速混沌布里渊光相干域监测装置及方法 | |
| CN100442055C (zh) | 一种微粒速度的激光散射测量系统 | |
| CN108955656A (zh) | 用于位置参照的光接收器 | |
| CN110261964B (zh) | 一种用于光纤光谱仪的光纤头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |