里德堡光学系统及其控制方法技术方案

本申请提供一种里德堡光学系统及其控制方法，里德堡光学系统可以基于射频外调制，其包括光源系统，原子气室、射频系统、光电探测器以及混频器。光源系统用于产生探测光和控制光，探测光入射至原子气室内并用于将原子气室内的原子从基态能级激发至亚稳态能级，控制光入射至原子气室内并与探测光重合，控制光用于将原子气室内的原子从亚稳态能级激发至里德堡能级。同时，射频系统用于施加引起原子的能级变化的射频信号，光源系统还以预定的扫频频率对控制光进行扫频，且光电探测器用于对从探测光进行检测以形成EIT信号，同时，混频器用于对射频信号和EIT信号进行混频以形成误差信号，而光源系统则根据误差信号锁定控制光的频率以实现EIT锁频目的。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及微波信号处理的，尤其涉及一种里德堡光学系统及其控制方法。

技术介绍

1、与普通原子相比，里德堡原子具有半径大、偶极矩大、大极化率、寿命长等独特性质，可用于实现微波电场的精密测量、电场计量以及中性原子计算。近些年人们就里德堡原子以及其应用开展了大量的理论与实验研究工作，取得了一系列的成果，如实现了灵敏度为55的微波电场测量，极大的提升了微波电场测量准确度和灵敏度；实现了受控量子比特门、量子存储、单光子产生等，促进了量子信息领域的多元化发展。

2、里德堡态原子制备是实现里德堡原子应用的基础，利用共振激光激发制备里德堡态原子是常用的手段。在这种方法中一般使用两束激光，其中一束激光的作用是使原子从基态跃迁至低激发态，可称为探测光，该光可通过原子多普勒饱和吸收或二向色原子吸收锁频进行频率稳定；另一束激光的作用是使原子从低激发态跃迁至里德堡态，称为控制光，由于低激发态原子较少，因此不能通过过饱和吸收等方法锁定该光频率，而是需要通过电磁诱导透射谱对控制光实行eit(electromagnetically induced transparency，电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于射频外调制的里德堡光学系统，其特征在于，所述里德堡光学系统包括光源系统、原子气室、射频系统、光电探测器以及混频器；

2.根据权利要求1所述的里德堡光学系统，其特征在于，所述扫频频率和所述射频信号的频率的比值不小于100。

3.根据权利要求1所述的里德堡光学系统，其特征在于，所述射频信号的频率低于500Hz。

4.根据权利要求1所述的里德堡光学系统，其特征在于，所述射频系统包括射频源和射频线圈，所述射频线圈沿所述探测光在所述原子气室内的传输方向环绕于所述原子气室的外围，所述射频源同步产生第一射频信号和第二射频信号，所述第一射频信号经所述射频线...

【技术特征摘要】

1.一种基于射频外调制的里德堡光学系统，其特征在于，所述里德堡光学系统包括光源系统、原子气室、射频系统、光电探测器以及混频器；

2.根据权利要求1所述的里德堡光学系统，其特征在于，所述扫频频率和所述射频信号的频率的比值不小于100。

3.根据权利要求1所述的里德堡光学系统，其特征在于，所述射频信号的频率低于500hz。

4.根据权利要求1所述的里德堡光学系统，其特征在于，所述射频系统包括射频源和射频线圈，所述射频线圈沿所述探测光在所述原子气室内的传输方向环绕于所述原子气室的外围，所述射频源同步产生第一射频信号和第二射频信号，所述第一射频信号经所述射频线圈施加于所述原子气室，所述第二射频信号输入所述混频器，并与所述eit信号进行混频。

5.根据权利要求1所述的里德堡光学系统，其特征在于，所述里德堡光学系统包括低通滤波器，所述低通滤波器设置于所述混频器和所述光源系统之间，所述低通滤波器用于对所述误差信号进行低通滤波。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王增斌，胡进飞，李娜，
申请(专利权)人：北京量子体系科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：