[发明专利]可测量微波的里德堡原子相位噪声光谱产生装置和方法

权利要求书

1.一种可测量微波的里德堡原子相位噪声光谱产生装置，其特征在于，包括探测光源、耦合光源、电光相位调制器（7）、第一双色镜（2）、第二双色镜（4）、原子气室（3）、探测器（5）和频谱分析仪（6）；

所述探测光源发出的探测光经第一双色镜（2）后入射到原子气室（3），所述耦合光源发出的耦合光经电光相位调制器（7）进行相位调制增加相位噪声，经所述第二双色镜（4）后与探测光反向重合入射至所述原子气室（3）；经原子气室（3）透射后的探测光经第二双色镜（4）后入射到探测器（5），所述探测器（5）进行光电转化为输出电信号至频谱分析仪（6）；

所述频谱分析仪用于在相位调制频率处分析里德堡原子相位噪声光谱；

所述原子气室（3）内为铯原子，所述探测光的波长为852nm，频率锁定于共振跃迁线，所述耦合光频率在共振跃迁线扫描。

2.根据权利要求1所述的一种可测量微波的里德堡原子相位噪声光谱产生装置，其特征在于，电光相位调制器（7）对耦合光进行相位调制的频率为MHz量级，相位调制的幅度为3~8%。

3.根据权利要求1所述的一种可测量微波的里德堡原子相位噪声光谱产生装置，其特征在于，所述探测光通过原子跃迁线进行频率锁定。

4.根据权利要求1所述的一种可测量微波的里德堡原子相位噪声光谱产生装置，其特征在于，所述第一双色镜（2）、第二双色镜（4）均对耦合光反射，探测光透射。

5.一种可测量微波的里德堡原子相位噪声光谱产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、使探测光入射至原子气室（3），耦合光经电光相位调制器（7）进行相位调制增加相位噪声后，与所述探测光反向重合入射至原子气室（3）；所述探测光频率与耦合光频率满足阶梯型电磁感应透明光谱条件；

S2、使探测光锁定，耦合光频率扫描；

S3、通过探测器（5）接收探测光进行光电转化，并将输出电信号发送至频谱分析仪（6）；

S4、通过频谱分析仪（6）在相位调制频率处分析里德堡原子相位噪声光谱；

所述原子气室（3）内为铯原子，所述探测光的波长为852nm，频率锁定于共振跃迁线，所述耦合光频率在共振跃迁线扫描。

6.根据权利要求5所述的一种可测量微波的里德堡原子相位噪声光谱产生方法，其特征在于，所述相位调制的频率为MHz量级，相位调制的幅度为3~8%。

7.根据权利要求6所述的一种可测量微波的里德堡原子相位噪声光谱产生方法，其特征在于，所述探测光通过原子跃迁线进行频率锁定。