CN112730999B - 一种测量微波电场强度的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量微波电场强度的装置和方法，属于微波通信微波电场领域，所述包括探测光光源、耦合光光源、铷原子样品池、待测微波电场、辅助微波电场、光电探测器、第一声光调制器、示波器。本发明采用辅助微波电场缀饰的里德堡原子电磁感应透明和AT分裂作为探针，测量待测微波场的电场幅度，将可直接溯源至普朗克常数的弱微波电场的探测下限提升了一到两个数量级。

Description

一种测量微波电场强度的装置和方法

技术领域

本发明属于微波电场领域，具体涉及一种测量微波电场强度的装置和方法。

背景技术

微波电场中电场强度的精确测量在通讯以及军事科技等领域具有重大的意义，里德堡原子由于具有大的电偶极矩，对外场十分敏感，相邻里德堡能级的跃迁频率在微波波段，并且相邻里德堡态之间的跃迁偶极矩非常大，对微波十分敏感，因此在微波电场强度的测量、微波通讯等方面有非常大的应用前景。在利用里德堡原子测量微波电场的实验中，当待测微波电场的强度大到足以引起明显的电磁感应透明(EIT)和AT分裂时，人们可以利用电磁感应透明(EIT)和AT分裂间距得到微波电场强度，当待测微波电场的强度小到电磁感应透明(EIT)和AT分裂不可区分时，就不能用电磁感应透明(EIT)和AT分裂来表征微波电场的强度，此时人们用探测光强透过率的变化来表征待测微波电场强度的大小，但这样的测量方式容易受到外界环境干扰，影响测量精度，因此如何测量更高精度的微波电场强度是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中缺陷，本发明提出了一种测量微波电场强度的装置和方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种测量微波电场强度的装置，包括探测光光源、耦合光光源、铷原子样品池、待测微波电场、辅助微波电场、光电探测器、第一声光调制器、示波器；

探测光光源用于发出探测光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第一能级跃迁到第二能级；

耦合光光源用于发出耦合光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态；

辅助微波电场对处于第三能级和第五能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子产生第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂；

待测微波电场对处于第三能级和第四能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子在所述第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂的基础上产生第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂；

第一声光调制器，连接探测光光源，在探测光的共振跃迁线上频率附近对探测光的频率进行扫描；

光电探测器在探测光穿过铷原子样品池后的一侧，用于接收探测光信号，接收由第一声光调制器对探测光的频率扫描所产生的第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，并送入示波器中；

示波器，用于接收所述第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

进一步的，装置还包括第二声光调制器，与耦合光光源连接，用于产生调幅信号，将耦合光的强度进行调幅，以提高所述光谱的信噪比；

进一步的，装置还包括锁相放大器，锁相放大器的第一端与光电探测器及第二声光调制器连接，锁相放大器的第二端与示波器连接，用于接收光电探测器的所述第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱和第二声光调制器的调幅信号，将所述调幅信号作为锁相放大器的解调参考输入，解调第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，将解调之后的光谱送到示波器进行采集，示波器接收所述解调之后的光谱，确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

进一步的，辅助微波电场与所述待测微波电场的频率不同。

进一步的，探测光和耦合光均采用线性偏振，探测光波长780nm，耦合光波长480nm。

进一步的，装置还包括第一函数发生器和第二函数发生器，第一函数发生器用于连接并控制第一声光调制器，第二函数发生器用于连接并控制第二声光调制器。

一种测量微波电场强度的方法，包括如下步骤：

S1，发出探测光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第一能级跃迁到第二能级；

S2，发出耦合光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态，铷原子形成里德堡原子；

S3，通过辅助微波电场对处于第三能级和第五能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子产生第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂；

S4，通过待测微波电场对处于第三能级和第四能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子在所述第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂的基础上产生第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂；

S5，在探测光的共振跃迁线上频率附近对探测光的频率进行扫描；

S6，接收对探测光的频率扫描所产生的第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱；

S7，通过第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

进一步的，在步骤S2之后还包括步骤S201，产生调幅信号，将耦合光的强度进行调幅，以提高所述光谱的信噪比。

进一步的，在步骤S6之后还包括步骤S601，将调幅信号作为解调参考输入，解调第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，将解调之后的光谱进行采集。

进一步的，在步骤S601之后还包括步骤S602，通过解调之后的光谱确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

发明的效果在于：

本发明通过一个与待测场不同频率的辅助微波电场将里德堡原子缀饰，获得电磁感应透明(EIT)和AT分裂明显的光谱，此时待测微波电场的微弱电场引起的电磁感应透明(EIT)和AT分裂就可区分，从而提高弱微波电场的测量准确度和灵敏度，更重要的是可极大地拓展直接SI追踪的微波电场强度的下限。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中原子里德堡能级的示意图；

图2是本发明具体实施方式中测量微波电场强度的装置示意图；

图3是本发明具体实施方式中辅助场微波对里德堡原子电磁感应透明和AT分裂影响的示意图。

图4是本发明具体实施方式中不同辅助微波电场强度下，电磁感应透明和AT分裂间隔与待测微波电场强度的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

参见如图1所示，本实施例涉及原子的五个能级，探测光作用于第一能级到第二能级，耦合光作用于第二能级到第三能级，通过探测光和耦合光将铷原子激发到里德堡态，形成里德堡原子。待测微波电场作用于里德堡原子第三能级和里德堡原子第四能级；辅助微波电场作用于里德堡原子第三能级和里德堡原子第五能级。辅助微波场作用于里德堡原子第三能级和里德堡原子第五能级，使得里德堡原子第三能级和里德堡原子第五能级产生缀饰发生AT分裂，待测微波场作用于里德堡原子第三能级和里德堡原子第四能级，使得里德堡原子第三能级和里德堡原子第五能级产生缀饰发生AT分裂。注意到第三能级同时与待测微波电场和辅助微波电场相互作用，因此第三能级的AT分裂将同时包含待测微波电场和辅助微波电场的信息。首先只加辅助场，可以通过测量里德堡电磁感应透明的AT分裂间距得到辅助场的微波大小，在选择合适的辅助微波电场强度后，可以施加待测场对待测场进行测量。也就是说，在已知辅助微波电场强度的情况下，通过里德堡电磁感应透明光谱测量出第三能级的AT分裂就可以得到待测微波电场的电场强度。

本发明公开的第一个实施例涉及一种测量微波电场强度的装置，如图2所示，包括探测光光源、耦合光光源、铷原子样品池、待测微波电场、辅助微波电场、光电探测器、第一声光调制器、示波器。

探测光光源用于发出探测光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第一能级跃迁到第二能级；耦合光光源用于发出耦合光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态。

具体的，探测光光源和耦合光光源分别置于铷原子样品池的两端，相对传输并严格重合，穿过铷原子样品池。探测光光源的频率在将铷原子从第一能级跃迁到第二能级的共振跃迁线上，使铷原子从第一能级跃迁到第二能级；耦合光光源的频率在将铷原子从第二能级跃迁到第三能级的共振跃迁线上，使铷原子跃迁到第三能级里德堡态。此时铷原子形成了里德堡原子，产生电磁感应透明(EIT)效应，形成EIT能级的透射峰。

具体的，探测光和耦合光均采用线性偏振，探测光波长780nm，光强为30微瓦，光斑直径为1毫米，偏振为线偏振光。耦合光波长480nm，光强为30毫瓦，光斑直径为2毫米，偏振为线偏振光。

辅助微波电场对处于第三能级和第五能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子产生里德堡电磁感应透明和AT分裂。

具体的，辅助微波电场作用于第三能级里德堡态和第五能级里德堡态，对里德堡原子进行缀饰，即辅助微波电场与第三能级里德堡态原子共振，从而使里德堡原子形成里德堡电磁感应透明和AT分裂，从而获得磁感应透明和AT分裂明显的光谱。其中，辅助微波电场通过天线作用于铷原子样品池。

待测微波电场对处于第三能级和第四能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子在里德堡电磁感应透明和AT分裂的基础上产生第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂。

具体的，待测微波电场作用于第三能级里德堡态和第四能级里德堡态，进一步对里德堡原子进行缀饰，即待测微波电场与第三能级里德堡态原子共振，在由辅助微波电场引起的里德堡电磁感应透明和AT分裂的基础上进一步产生AT分裂，形成第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂，使得AT分裂更为明显。由于辅助微波电场已经引起了电磁感应透明和AT分裂明显的光谱，此时即使待测电场强度很微弱，也能引起可以明显观测和区分的电磁感应透明和AT分裂。通过测量第二次电磁感应透明和AT分裂光谱间隔，就可确定待测微波电场的强度。本实施例所采用的辅助微波电场与所述待测微波电场的频率不同，避免微波干涉对测量的影响。其中，待测微波电场通过天线作用于铷原子样品池。

第一声光调制器，连接探测光光源，在探测光的共振跃迁线上频率附近对探测光的频率进行扫描。

光电探测器在探测光穿过铷原子样品池后的一侧，用于接收探测光信号，接收由第一声光调制器对探测光的频率扫描所产生的第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，并将AT分裂光谱送入示波器中。

具体的，当探测光使铷原子从第一能级跃迁至第二能级时，铷原子吸收了探测光，光电探测器接收不到探测光；当耦合光使铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态的共振跃迁线上，铷原子形成了里德堡原子，产生电磁感应透明(EIT)效应，此时探测光透过里德堡原子被光电探测器接收。第一声光调制器在探测光的共振跃迁线频率附近对探测光的频率进行扫描，光电探测器接收探测光透过原子池后的光谱，以获得第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂信号的光谱，通过第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂信号的光谱可确定AT分裂间隔大小。

示波器，与光电探测器连接，用于接收所述第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

具体的，示波器接收所述第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，由于AT分裂间隔与微波电场强度成单调的相关性，从而通过AT分裂间隔大小、拉比频率确定微波电场强度。

优选的，装置还包括第二声光调制器，连接耦合光光源，用于产生调幅信号，将耦合光的强度进行调幅，以提高光谱的信噪比。

对耦合光幅度进行调幅提高光谱的电磁感应窗口宽度和幅度，在获取AT分裂光谱后，利用耦合光的调幅信号通过锁相放大器的放大、干扰消除、检波、滤波等对光谱进行解调，得到信噪比更高的AT分裂光谱，即以此方式提高了光谱信噪比。

优选的，装置还包括锁相放大器，锁相放大器的第一端与光电探测器及第二声光调制器连接，锁相放大器的第二端与示波器连接，用于接收光电探测器的所述第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱和第二声光调制器的调幅信号，将所述调幅信号作为锁相放大器的解调参考输入，解调第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，将解调之后的光谱送到示波器进行采集。示波器接收所述解调之后的光谱，确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

具体的，第二声光调制器的调幅信号作为锁相放大器解调时所需要的参考信号，将第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱送入锁相放大器，通过锁相放大器的放大、干扰消除、检波、滤波等对光谱进行解调，得到解调后的信噪比更高的AT分裂光谱，即整体提高了里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱的信噪比，并将该解调后的光谱送到示波器进行采集。

具体的，解调后的AT分裂光谱相比解调前的电磁感应透明和AT分裂光谱信噪比更高，更为直观的测出AT分裂间隔大小。由于AT分裂间隔与微波电场强度成单调的相关性，从而通过AT分裂间隔大小、拉比频率确定微波电场强度。

优选的，装置还包括第一函数发生器和第二函数发生器，第一函数发生器用于连接并控制第一声光调制器，第二函数发生器用于连接并控制第二声光调制器。

本发明公开的另一个实施例涉及一种测量微波电场强度的方法，包括步骤：

步骤S1，发出探测光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第一能级跃迁到第二能级；

步骤S2，发出耦合光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态，铷原子形成里德堡原子。

具体的，发出探测光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第一能级跃迁到第二能级；耦合光光源用于发出耦合光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态。

具体的，探测光和耦合光相对传输并严格重合，穿过铷原子样品池。探测光的频率在将铷原子从第一能级跃迁到第二能级的共振跃迁线上，使铷原子从第一能级跃迁到第二能级；耦合光的频率在将铷原子从第二能级跃迁到第三能级的共振跃迁线上，使铷原子跃迁到第三能级里德堡态。此时铷原子形成了里德堡原子，产生电磁感应透明(EIT)效应，形成EIT能级的透射峰。

具体的，探测光和耦合光均采用线性偏振，探测光波长780nm，光强为30微瓦，光斑直径为1毫米，偏振为线偏振光。耦合光波长480nm，光强为30毫瓦，光斑直径为2毫米，偏振为线偏振光。

步骤S3，通过辅助微波电场对处于第三能级和第五能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子产生第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂。

具体的，辅助微波电场作用于第三能级里德堡态和第五能级里德堡态，对里德堡原子进行缀饰，即辅助微波电场与第三能级里德堡态原子共振，从而使里德堡原子形成里德堡电磁感应透明和AT分裂，从而获得磁感应透明和AT分裂明显的光谱。其中，辅助微波电场通过天线作用于铷原子样品池。

步骤S4，通过待测微波电场对处于第三能级和第四能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子在所述第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂的基础上产生第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂。

具体的，待测微波电场作用于第三能级里德堡态和第四能级里德堡态，进一步对里德堡原子进行缀饰，即待测微波电场与第三能级里德堡态原子共振，在由辅助微波电场引起的里德堡电磁感应透明和AT分裂的基础上进一步产生AT分裂，形成第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂，使得AT分裂更为明显。由于辅助微波电场已经引起了电磁感应透明和AT分裂明显的光谱，此时即使待测电场强度很微弱，也能引起可以观测和区分的第二次电磁感应透明和AT分裂。通过测量第二次电磁感应透明和AT分裂光谱间隔，测量待测微波电场的强度。本实施例所采用的辅助微波电场与所述待测微波电场的频率不同，避免辅助微波电场与待测微波电场的干涉对测量的影响。其中，待测微波电场通过天线作用于铷原子样品池。

步骤S5，在探测光的共振跃迁线上频率附近对探测光的频率进行扫描。

步骤S6，接收对探测光的频率扫描所产生的第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱。

具体的，当探测光使铷原子从第一能级跃迁至第二能级时，铷原子吸收了探测光，光电探测器接收不到探测光；当耦合光使铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态的共振跃迁线上，铷原子形成了里德堡原子，产生电磁感应透明(EIT)效应，此时探测光透过里德堡原子被光电探测器接收。第一声光调制器在探测光的共振跃迁线频率附近对探测光的频率进行扫描，光电探测器接收探测光透过原子池后的光谱，以获得第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂信号的光谱，通过第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂信号的光谱可确定AT分裂间隔大小。

步骤S7，确定第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

优选的，在步骤S2之后还包括步骤S201，产生调幅信号，将耦合光的强度进行调幅，以提高所述光谱的信噪比。

具体的，对耦合光幅度进行调幅提高光谱的电磁感应窗口宽度和幅度，在获取AT分裂光谱后，利用耦合光的调幅信号通过锁相放大器的放大、干扰消除、检波、滤波等对光谱进行解调，得到信噪比更高的AT分裂光谱，即以此方式提高了光谱信噪比。

优选的，在步骤S6之后还包括步骤S601，将调幅信号作为解调参考输入，解调第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，将解调之后的光谱进行采集。

具体的，调幅信号解调时所需要的参考信号，将第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱通过锁相放大器的放大、干扰消除、检波、滤波等对光谱进行解调，得到信噪比更高的解调后的AT分裂光谱，即整体提高了里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱的信噪比，并将解调后的光谱送到示波器进行采集。

优选的，在步骤S601之后还包括步骤S602，接收解调之后的光谱，通过解调之后的光谱确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

具体的，接收由锁相放大器解调之后的光谱，解调之后的AT分裂光谱相比解调前的电磁感应透明和AT分裂光谱信噪比更高，更为直观的测出AT分裂间隔大小。由于AT分裂间隔与微波电场强度成单调的相关性，从而通过AT分裂间隔大小、拉比频率确定微波电场强度。

参阅图3，曲线1：没有微波电场时，典型的里德堡EIT；曲线2：待测微波电场MW1很弱时，无法造成EIT-AT分裂，只是使EIT共振时的强度下降，人们之前是通过测量这个强度下降得到微弱微波电场的强度，但这个方法不直接，而且探测光吸收强度很容易收到原子温度、密度、探测光强度、耦合光强度等变化的影响；曲线3：只有辅助电场MW2时，我们可以看到EIT-AT分裂了；曲线4：当在辅助电场MW2的基础上，再加与曲线2强度相同的待测电场MW1时，EIT-AT分裂变大，这个变大就是我们测量微弱待测电场的方法，相比于探测光吸收强度的变化而言，EIT-AT光谱的间距是更加直接和精确的测量值，而且原子温度、密度、探测光强度、耦合光强度等因素对EIT-AT光谱间距的影响小。

参阅图4，设置辅助微波电场拉比频率为0，待测微波电场拉比频率为14.2GHz时，如图4菱形标识所示，当待测微波电场强度EMW1大于7mV/cm以上时，EIT-AT分裂间隔与待测微波电场强度呈线性关系，但减小到4mV/cm时，EIT-AT分裂间隔与待测微波电场强度不再具有相关性，并且此时测量不到EIT-AT分裂间隔，也就是不能用EIT-AT分裂间隔来测量微波电场的大小。

设置辅助微波电场拉比频率为8.8*2πMHz，待测微波电场频率为14.2GHz时，如图4圆形标识所示，待测场引起的EIT-AT分裂与待测场的电场强度成单调关系，并且当待测微波非常小时，仍然可以看到它引起的EIT-AT分裂间隔的变化，这就意味着我们仍可以用微波场辅助的EIT-AT分裂的间隔来表征微波电场的强度。试验结果是，用EIT-AT分裂的间隔Δfm来测量和表征的最小微波电场强度可以小到31μV/cm。

综上所述，本发明通过采用辅助微波电场缀饰的里德堡原子产生第一次的电磁感应透明(EIT)和AT分裂，及待测微波场缀饰的里德堡原子在第一次AT分裂的基础上进行可区分的第二次AT分裂，使得微弱微波电场也可引起AT分裂，从而通过可区分的第二次AT分裂间隔确定微弱微波的电场幅度，将探测微波电场的下限提升了一到两个数量级。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测量微波电场强度的装置，其特征在于，包括探测光光源、耦合光光源、铷原子样品池、待测微波电场、辅助微波电场、光电探测器、第一声光调制器、示波器，

所述探测光光源用于发出探测光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第一能级跃迁到第二能级；

所述耦合光光源用于发出耦合光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态；

所述辅助微波电场对处于第三能级和第五能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子产生第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂；

所述待测微波电场对处于第三能级和第四能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子在所述第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂的基础上产生第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂；

所述第一声光调制器，连接探测光光源，在探测光的共振跃迁线上频率附近对探测光的频率进行扫描；

所述光电探测器在探测光穿过铷原子样品池后的一侧，用于接收探测光信号，接收由第一声光调制器对探测光的频率扫描所产生的第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，并送入示波器中；

所述示波器，用于接收所述第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

2.如权利要求1所述的一种测量微波电场强度的装置，其特征在于，装置还包括第二声光调制器，与耦合光光源连接，用于产生调幅信号，将耦合光的强度进行调幅，以提高所述光谱的信噪比。

3.如权利要求2所述的一种测量微波电场强度的装置，其特征在于，装置还包括锁相放大器，锁相放大器的第一端与光电探测器及第二声光调制器连接，锁相放大器的第二端与示波器连接，用于接收光电探测器的所述第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱和第二声光调制器的所述调幅信号，将所述调幅信号作为锁相放大器的解调参考输入，解调第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，将解调之后的光谱送到示波器进行采集，示波器接收所述解调之后的光谱，确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

4.如权利要求1所述的一种测量微波电场强度的装置，其特征在于，所述辅助微波电场与所述待测微波电场的频率不同。

5.如权利要求1所述的一种测量微波电场强度的装置，其特征在于，所述探测光和耦合光均采用线性偏振，探测光波长780nm，耦合光波长480nm。

6.如权利要求1所述的一种测量微波电场强度的装置，其特征在于，装置还包括第一函数发生器和第二函数发生器，第一函数发生器用于连接并控制第一声光调制器，第二函数发生器用于连接并控制第二声光调制器。

7.一种测量微波电场强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，发出探测光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第一能级跃迁到第二能级；

S2，发出耦合光，穿过铷原子样品池，激发铷原子从第二能级跃迁到第三能级里德堡态，铷原子形成里德堡原子；

S3，通过辅助微波电场对处于第三能级和第五能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子产生第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂；

S4，通过待测微波电场对处于第三能级和第四能级的里德堡原子进行缀饰，使第三能级里德堡原子在所述第一次里德堡电磁感应透明和AT分裂的基础上产生第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂；

S5，在探测光的共振跃迁线上频率附近对探测光的频率进行扫描；

S6，接收对探测光的频率扫描所产生的第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱；

S7，通过第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

8.如权利要求7所述的一种测量微波电场强度的方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括步骤S201，产生调幅信号，将耦合光的强度进行调幅，以提高所述光谱的信噪比。

9.如权利要求8所述的一种测量微波电场强度的方法，其特征在于，在步骤S6之后还包括步骤S601，将所述调幅信号作为解调参考输入，解调第二次里德堡电磁感应透明和AT分裂光谱，将解调之后的光谱进行采集。

10.如权利要求9所述的一种测量微波电场强度的方法，其特征在于，在步骤S601之后还包括步骤S602，通过解调之后的光谱确定AT分裂间隔大小，通过AT分裂间隔与微波电场强度的关系确定待测微波电场强度。

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