第21卷第5/6期2022年12月导航与控制NAVIGATIONANDCONTROLVol.21No.5/6■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■Dec.2022收稿日期:2022-04-29基金项目:国家自然科学基金(编号:61875111)基于室温里德堡原子天线的宽频带电场测量杜艺杰1，丛楠1，何军2，3，杨仁福1(1.北京量子信息科学研究院，北京100193;2.山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室，太原030006;3.山西大学省部共建极端光学协同创新中心，太原030006)摘要:利用室温铯原子里德堡态构建原子天线，研究原子天线对30MHz～40GHz频率范围电磁波信号的响应特性。实验中，通过852nm和509nm的双光子激发方案实现里德堡原子的量子态制备，通过阶梯型电磁感应透明光谱实现电磁波信号测量。实验研究了66S1/2、66D5/2、76D3/2里德堡态的宽频电磁波响应特性，研究发现近共振条件下，原子与电磁场通过电偶极共振跃迁耦合，光谱信号较强，系统的测量灵敏度为－110dBm/Hz±2dBm/Hz，线性动态范围为40dB;失谐条件下，原子与电磁场的相互作用主要是ACStark频移，光谱信号较弱。对于铯原子，66S1/2与66D5/2里德堡态在30GHz附近存在测量不敏感区;76D3/2量子态在30MHz～40GHz范围的偶极共振跃迁分布均匀，实验没有测量到明显的不敏感区。关键词:里德堡原子;连续频率测量;电磁感应透明;Stark位移中图分类号:O562.4文献标志码:A文章编号:1674-5558(2022)06-02127doi:10.3969/j.issn.1674-5558.2022.h5.017BroadbandElectric-fieldMeasurementBasedonＲoomTemperatureＲydbergAtomicAntennaDUYi-jie1，CONGNan1，HEJun2，3，YANGＲen-fu1(1.BeijingAcademyofQuantumInformationSciences，Beijing100193;2.StateKeyLaboratoryofQuantumOpticsandQuantumOpticsDevices，InstituteofLaserSpectroscopy，ShanxiUniversity，Taiyuan030006;3.CollaborativeInnovationCenterofExtremeOptics，ShanxiUniversity，Taiyuan030006)Abstract:TheatomicantennaisconstructedusingtheroomtemperatureCesiumＲydbergatom.Theresponsechar-acteristicsoftheatomicantennatoradiofrequency(ＲF)signalsin30MHz～40GHzareexplored.Intheexperiment，theＲydbergatomispreparedby852nmand509nmtwo-photonexcitationscheme.Theelectromagneticinducedtransparent(EIT)spectroscopyisemployedtosensetheＲFwave.ThebroadbandＲFwaveresponsecharacteristicsof...
