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基于铯里德堡原子的太赫兹探测能级机理

Energy level mechanism of terahertz detection based on cesium Rydberg atoms

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为了更深入地探索基于铯里德堡原子的太赫兹新探测技术,通过仿真模拟研究了在四能级里德堡原子模型下,其原子跃迁后的辐射寿命以及不同跃迁模式下(S1/2→P3/2、D5/2→P1/2、D5/2→P3/2)的系统散粒噪声限制灵敏度.仿真结果表明,原子跃迁后的辐射寿命会随着其能级主量子数的增大而增加;且在模型3种跃迁模式中,S1/2→P3/2的原子辐射寿命较其他两种跃迁模式短.对于散粒噪声限制灵敏度方面,探究发现D5/2→P1/2的跃迁模式下灵敏度数值最小,即该跃迁模式下系统的探测灵敏度最高.该结论为基于里德堡原子太赫兹探测技术提供了参考,使其对生物、材料领域的微弱信号的探测奠定了基础.

周彦臣

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上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093

太赫兹波 里德堡原子 原子辐射寿命 散粒噪声限制灵敏度

2022

10.3969/j.issn.1005-5630.2022.006.009

光学仪器
中国仪器仪表学会　上海光学仪器研究所　中国光学学会工程光学专业委员会

光学仪器

影响因子：0.432
ISSN：1005-5630
年,卷(期)：2022.44(6)
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