计量学报

作者：张映昀,阮伟民,冯志刚,屈继峰,宋振飞

单位：中国计量科学研究院,北京 100029

关键词：计量学;微波相移;里德堡原子;电磁感应透明;电磁波传播常数

基金：国家重点研发计划(2021YFF0603704);国家自然科学基金(62071443)

基于里德堡原子的微波量子精密测量技术由于其高灵敏度、高分辨、宽带宽且可直接溯源至基本物理常数等优势,已在微波量子计量、通信、成像等领域展现出广阔的应用前景。通过提出一种基于里德堡原子的微波相移测量方法,利用热里德堡原子光谱实现对本振(LO) 微波场与待测(SIG)微波场的外差探测,得到了相移与待测微波场相移相同的中频(IF) 探测信号;然后利用锁相放大算法对探测信号进行处理,得到探测信号相对同频参考信号的相位差;最后,利用位移台在待测微波信号中引入相移,比较位移前后的相位差测量结果,实现了6.92GHz微波信号相移的测量。对相移测量结果进行线性拟合,得到该频率的微波传播常数,与理论计算结果的相对误差约为0.2%,验证了这种全光学微波相移测量方法的可行性,并为微波量子精密测量技术在通信雷达等领域的应用奠定了基础。

来源：2023年第9期

《计量学报》期刊编辑部

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