[发明专利]一种基于原子能级的射频线传输因子的测量装置及方法

摘要

本发明涉及一种基于原子能级的射频线传输因子的测量装置及方法，本发明的目的是解决在现有的射频线传输因子测量过程中存在的测量误差大以及校准过程复杂的技术问题。本发明采用的技术方案是：碱金属原子在两个激光光源的作用下产生EIT光谱，EIT光谱在射频电场的作用下形成谱线的交叉点，读取射频源的电压值V

主权项

1.一种基于原子能级的射频线传输因子的测量方法，所述测量方法采用如下测量装置，所述测量装置包括：碱金属原子样品池(1)、第一激光光源(2)、第二激光光源(3)、第一双色镜(4)、第二双色镜(5)、光电探测器(6)、第一偏振分光棱镜(7)、第一半波片(8)、第二偏振分光棱镜(9)、第二半波片(10)、射频源(11)和射频传输线(12)；所述第一激光光源(2)为探测光光源，第一双色镜(4)设在探测光光路上；所述第一偏振分光棱镜(7)、第一半波片(8)、碱金属原子样品池(1)、第二半波片(10)、第二偏振分光棱镜(9)、第二双色镜(5)和光电探测器(6)依次序设在第一双色镜(4)的反射光路上；所述第二激光光源(3)为耦合光光源且设在第二双色镜(5)的耦合光入射口，所述碱金属原子样品池(1)为内置一对平行电极且充有碱金属原子蒸气的玻璃泡；所述射频源(11)通过射频传输线(12)连接在碱金属原子样品池(1)中平行电极的两个接线端上；其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：/n(a)第一激光光源(2)发出探测光，其频率锁定在碱金属原子的基态|g>和第一激发态|e>两个能级的共振位置，探测光经第一双色镜(4)反射后进入第一偏振分光棱镜(7)，输出水平偏振的探测光，再进入第一半波片(8)改变其偏振方向，使探测光的偏振方向与射频源(11)产生的射频电场方向形成一个夹角，通过第一半波片的探测光从碱金属原子样品池(1)的一端入射到碱金属原子样品池(1)中，并透过碱金属原子样品池(1)进入第二半波片(10)、第二偏振分光棱镜(9)和第二双色镜(5)，最后入射到光电探测器(6)上进行探测；/n(b)第二激光光源(3)发出耦合光，耦合光经第二双色镜(5)反射后进入第二偏振分光棱镜(9)，输出水平偏振的耦合光，再进入第二半波片(10)使其偏振方向与探测光的偏振方向相同，通过第二半波片耦合光从碱金属原子样品池(1)的另一端入射到碱金属原子样品池(1)中，与改变偏振方向的探测光在碱金属原子样品池(1)中反向共线传播；/n(c)耦合光的频率在碱金属原子的第一激发态|e>与里德堡能级nD态的共振跃迁线附近扫描，使光电探测器(6)探测到无多普勒背景的EIT光谱；/n(d)射频源(11)发出的射频信号经过射频传输线(12)加到碱金属原子样品池(1)中的平行电极上，在射频电场的作用下，(c)步骤中所述的EIT光谱形成多个谱线的交叉点，读取其中一个交叉点对应的射频源(11)的输出电压值V