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Rydberg原子的微波电磁感应透明-Autler-Townes光谱

樊佳蓓 焦月春 郝丽萍 薛咏梅 赵建明 贾锁堂

Rydberg原子的微波电磁感应透明-Autler-Townes光谱

樊佳蓓, 焦月春, 郝丽萍, 薛咏梅, 赵建明, 贾锁堂
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  • 主要研究了室温下微波场缀饰的铯Rydberg原子的电磁感应透明-Autler-Townes (EIT-AT)光谱.首先,以铯原子6S1/2 6P3/2 50S1/2形成阶梯型三能级系统,利用强耦合光作用于6P3/2 50S1/2的Rydberg跃迁,弱探测光耦合基态跃迁6S1/2 6P3/2并探测由耦合光形成的电磁感应透明(EIT)效应.然后,以频率为30.582 GHz的微波电场耦合相邻的Rydberg能级50S1/2 50P1/2产生微波AT分裂.利用Rydberg EIT探测微波耦合相邻Rydberg能级产生的AT分裂,形成EIT-AT光谱,进而实现微波电场的测量.当微波场的强度增加到一定值时,EIT-AT光谱表现为多峰光谱结构.分析EIT-AT多峰光谱的成因,发现这主要是由场的不均匀性导致的,一定的EIT-AT光谱特征对应于特定的非均匀场分布.研究表明,利用Rydberg EIT-AT光谱可以实现微波电场的测量,利用其光谱特征可实现微波场的实时监测,进而提出了一种提高微波场空间分辨率的测量方法.
      通信作者: 赵建明, zhaojm@sxu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2017YFA0304203)、国家自然科学基金(批准号:61475090,61675123,61775124)、长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT13076)、国家自然科学基金重点项目(批准号:11434007)和山西省1331工程重点学科建设计划资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-13
  • 修回日期:  2018-01-09
  • 刊出日期:  2018-05-05

Rydberg原子的微波电磁感应透明-Autler-Townes光谱

  • 1. 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 太原 030006;
  • 2. 山西大学极端光学协同创新中心, 太原 030006
  • 通信作者: 赵建明, zhaojm@sxu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点研发计划(批准号:2017YFA0304203)、国家自然科学基金(批准号:61475090,61675123,61775124)、长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT13076)、国家自然科学基金重点项目(批准号:11434007)和山西省1331工程重点学科建设计划资助的课题.

摘要: 主要研究了室温下微波场缀饰的铯Rydberg原子的电磁感应透明-Autler-Townes (EIT-AT)光谱.首先,以铯原子6S1/2 6P3/2 50S1/2形成阶梯型三能级系统,利用强耦合光作用于6P3/2 50S1/2的Rydberg跃迁,弱探测光耦合基态跃迁6S1/2 6P3/2并探测由耦合光形成的电磁感应透明(EIT)效应.然后,以频率为30.582 GHz的微波电场耦合相邻的Rydberg能级50S1/2 50P1/2产生微波AT分裂.利用Rydberg EIT探测微波耦合相邻Rydberg能级产生的AT分裂,形成EIT-AT光谱,进而实现微波电场的测量.当微波场的强度增加到一定值时,EIT-AT光谱表现为多峰光谱结构.分析EIT-AT多峰光谱的成因,发现这主要是由场的不均匀性导致的,一定的EIT-AT光谱特征对应于特定的非均匀场分布.研究表明,利用Rydberg EIT-AT光谱可以实现微波电场的测量,利用其光谱特征可实现微波场的实时监测,进而提出了一种提高微波场空间分辨率的测量方法.

English Abstract

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