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:2022-07-29基金项目:国家自然科学基金(编号:61827824,61975104,12104279);中国-白俄罗斯电磁环境效应“一带一路”联合实验室基金(编号:ZBKF2022030201);电子信息控制重点实验室开放基金(编号:JS20220200032);山西省重点研发计划项目(编号:202102150101001)基于里德堡原子的电场精密测量仝艳杰1,2,闫红梅1,2,景明勇1,2,张好1,2,张临杰1,2(1.山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室,太原030006;2.极端光学协同创新中心,太原030006)摘要:随着国防、天文及计量等领域的发展,基于金属天线和电子前端的传统微波电场测量装置的性能逐渐无法满足相关需求。基于里德堡原子量子相干效应的微波电场测量技术因其具有可溯源性良好、超宽带响应、高灵敏度、抗干扰能力强等优势,近年来得到了广泛关注。首先介绍了基于里德堡原子微波电场测量技术的基本原理,在噪声来源、灵敏度及频率选择性等方面比较了里德堡原子电场计与电偶极天线的性能,接着概述了基于缀饰里德堡原子的超外差接收机、基于超冷原子体系多波混频实现的微波-光子高效率转换以及基于微波频率梳实现原子天线瞬时带宽展宽等突破性研究进展,最后讨论了光外差测量技术在里德堡原子微波电场测量中的潜在应用。关键词:里德堡原子;电磁诱导透明效应;原子电场计;超外差接收机;光外差探测中图分类号:O436文献标志码:A文章编号:1674-5558(2022)01-02150doi:10.3969/j.issn.1674-5558.2022.h5.014PrecisionMeasurementofElectricFieldsBasedonRydbergAtomsTONGYan-jie1,2,YANHong-mei1,2,JINGMing-yong1,2,ZHANGHao1,2,ZHANGLin-jie1,2(1.StateKeyLaboratoryofQuantumOpticsandQuantumOpticsDevices,InstituteofLaserSpectroscopy,ShanxiUniversity,Taiyuan030006;2.CollaborativeInnovationCenterofExtremeOptics,Taiyuan030006)Abstract:Withmuchhigherdemandsinthefieldsofnationaldefense,astronomyandmetrology,theperformanceoftraditionalmicrowaveantennawithmetalconductorandtheelectronicfrontendneedtobeupdated.MicrowaveelectricfieldsmeasurementtechnologybasedonquantumcoherenceeffectofRydbergatomshasattractedextensiveattentioninre-centy...