一种手持式微波电场测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种手持式微波电场测量系统，可实现微波电场的移动式精密测量，此系统包括：第一激光器、手持式测量探头、第二激光器、双色镜、光电探测器、高速示波器、高频信源和标准增益喇叭天线，其中手持式测量探头包括：第一光纤准直器、碱金属原子气室、第一直角反射棱镜、第二直角反射棱镜和第二光纤准直器。本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术实现了基于里德堡原子的便携式微波电场测量探头，利用非金属材料实现了一种量子传感器，完成了对弱微波电场的精密测量。通过连接光纤的测量探头来实现移动式测量，摆脱了传统实验平台的限制，适用于各种复杂环境，为基于里德堡原子的量子传感器的发展提供了思路，具有极大的应用价值。具有极大的应用价值。具有极大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种手持式微波电场测量系统


[0001]本专利技术涉及微波电场测量领域，具体涉及一种手持式微波电场测量系统。

技术介绍

[0002]精确测量微波电场对于通信、雷达和医疗等方面都有重要意义，目前普遍使用偶极天线进行微波电场探测，但由于其存在热噪声、探测频段受限于天线尺寸等缺点，基于里德堡原子的量子传感器被提出来。基于里德堡原子的量子传感器可实现DC到太赫兹频率的宽带测量，并且测量结果可溯源至基本物理常数，已经被广泛应用于微波电场的亚波长成像[Applied Physics Letters,104(24):244102(2014)]、原子传感器的太赫兹测量[Physical Review A,100(6):063427(2019)]、基于原子微波电场传感的通信[Applied Physics Express 12(12):126002.1
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4(2019)]等方面。
[0003]基于里德堡原子的微波电场探测有着众多优势，但目前实验大部分是基于传统光路设计，并未考虑实验系统的可搬运性。基于光学平台的传统光路空间体积较大，调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手持式微波电场测量系统，其特征在于，包括第一激光器(1)、手持式测量探头(2)、双色镜(3)、第二激光器(4)、光电探测器(5)、高速示波器(6)、标准增益喇叭天线(7)和高频信源(8)，其中：所述第一激光器(1)为外腔半导体激光器，产生中心波长为780nm的探测光，耦合进入手持式测量探头(2)；所述第二激光器(4)为外腔半导体激光器，产生中心波长为480nm的泵浦光，经双色镜(3)耦合进入手持式测量探头(2)；所述手持式测量探头(2)为非金属装置，通过单模保偏光纤分别耦合第一激光器(1)产生的探测光和第二激光器(4)产生的泵浦光，两束光在探头内部对向传播，利用Autler
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Townes分裂现象实现对外部微波电场的探测；所述双色镜(3)，置于第二激光器(4)之前，将第二激光器(4)产生的泵浦光反射进入手持式测量探头(2)，并且将手持式测量探头(2)出来的探测光与泵浦光进行分离；所述光电探测器(5)，置于双色镜(3)之后，用于探测由双色镜(3)分离出来的探测光，将光信号转换为电信号；所述高速示波器(6)，与光电探测器(5)相连，用于得出Autler
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Townes分裂中双峰的频率差，计算得到外部微波电场的强度；所述标准增益喇叭天线(7)和高频信源(8)相连，用于生成外部线偏振微波电场，作用于手持式测量探头(2)；所述手持式测量探头(2)包括：第一光纤准直器(21)、碱金属原子气室(22)、第一直角反射棱镜(23)、第二直角反射棱...

【专利技术属性】
技术研发人员：武海斌，左小亮，李丹阳，李庆斌，盛继腾，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：