【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学测量和量子电场测量，具体涉及一种基于空间光调制器的里德堡原子电场测量系统及方法。
技术介绍
1、电场强度是国际计量委员会定义的无线电计量7个关键量之一，电场精密测量技术在通讯、遥感、航空航天和探测雷达等方面已发挥着极其重要的作用。传统的电场测量技术如电偶极子法和电容法，可能在高频或强电场条件下存在精度不足或损伤风险，无法提供足够的测量范围或精度。近年来，基于里德堡原子的电场测量技术因其高灵敏度和高分辨率而受到关注。然而，由于需要精确控制激光特性以匹配里德堡原子的特定能级跃迁，里德堡原子现有技术在大范围连续测量上存在限制，难以满足从低频到高频宽范围电场的测量需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于空间光调制器的里德堡原子电场测量系统及方法解决了现有技术在大范围连续测量上存在限制，难以满足从低频到高频宽范围电场的测量需求的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、提供了一种基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其包括以下步骤：
4、s1、通过激光系统分别产生第一激光和第二激光；
5、s2、通过调整单元对第一激光进行调整，得到调整后的第一激光并射入空间光调制器；
6、s3、通过调整空间光调制器的结构对调整后的第一激光进行调制，得到不同的调制后的第一激光；
7、s4、将步骤s3中的调制后的第一激光和经过双色镜的第二激光射入至里德堡原
8、s5、利用信号处理单元对不同的eit信号进行分析，得到对应的电场；
9、s6、基于步骤s5中的电场，确定里德堡原子电场范围。
10、进一步地，激光系统包括第一激光器和第二激光器；第一激光器采用852nm激光器；第二激光器采用510nm激光器；调整单元包括空间滤波器、偏振分束器pcb、四镜环形腔；四镜环形腔包括两个平面反射镜和两个凹面镜。
11、进一步地，步骤s3包括以下步骤：
12、s3-1、调整空间光调制器的液晶层电压，得到对应像素点的折射率；
13、s3-2、基于各折射率调整第一激光的相位，得到第一激光的相位延迟；
14、s3-3、根据第一激光的相位延迟，设置一个相位光栅；
15、s3-4、通过相位光栅调整第一激光的频率；
16、s3-5、判断步骤s3-4的频率是否达到频率阈值；若是则进入步骤s3-6；反之则返回步骤s3-1；
17、s3-6、根据第一激光的频率和相位延迟，设置一个检偏器并调整第一激光的光强；
18、s3-7、判断步骤s3-6的光强是否达到光强阈值；若是则得到调整后的第一激光并进入步骤s3-8；反之则返回步骤s3-1；
19、s3-8、重复步骤s3-1至步骤s3-7，直至达到预设次数，得到不同的调整后的第一激光。
20、进一步地，步骤s5包括以下步骤：
21、s5-1、选取任意一个eit信号；
22、s5-2、获取选取的eit信号的光谱；
23、s5-3、根据选取的eit信号的光谱，获取对应的频移量δstark；
24、s5-4、对频移量δstark进行计算，得到对应的电场；
25、s5-5、判断步骤s5-4中的电场是否大于电场eavoid；若是则丢弃该电场；反之则保留该电场；
26、s5-6、重复步骤s5-3至步骤s5-5，直至处理完所有的eit信号。
27、进一步地，步骤s5-4的计算公式为：
28、
29、其中，|e|表示电场的绝对值，α表示里德堡态的原子极化率。
30、一种基于空间光调制器的里德堡原子电场测量系统，其包括里德堡原子气室、激光系统、调整单元、光电探测器、信号处理单元和控制单元；其中：
31、里德堡原子气室，用于提供里德堡原子；
32、激光系统，用于产生激光；
33、光电探测器，用于探测通过里德堡原子气室与里德堡原子相互作用后的激光并检测eit信号；
34、调整单元，用于调整激光的方向和光束大小；
35、控制单元，用于调节激光的相位、强度和频率，得到不同的eit信号并传输至信号处理单元；
36、信号处理单元，用于分析eit信号并计算电场强度。
37、进一步地，激光系统包括第一激光器和第二激光器；第一激光器采用852nm激光器；第二激光器采用510nm激光器；调整单元包括空间滤波器、偏振分束器pcb、四镜环形腔；四镜环形腔包括两个平面反射镜和两个凹面镜；控制单元包括空间光调制器。
38、本专利技术的有益效果为：本方法通过控制空间调制器来控制激光的相位、频率和光强，精确匹配到里德堡原子进行特定能级跃迁需要的激光相位、频率和光强，只需控制空间调制器就可以达到在大范围连续测量电场，操作简单，节省大量时间，可以满足从低频到高频宽范围电场的测量需求。
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1.一种基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：所述激光系统包括第一激光器和第二激光器；所述第一激光器采用852nm激光器；所述第二激光器采用510nm激光器；所述调整单元包括空间滤波器、偏振分束器PCB、四镜环形腔；所述四镜环形腔包括两个平面反射镜和两个凹面镜。
3.根据权利要求1所述的基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：所述步骤S5包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：所述步骤S5-4的计算公式为：
6.一种根据权利要求1至5任一所述的基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法的测量系统，其特征在于：包括里德堡原子气室、激光系统、调整单元、光电探测器、信号处理单元和控制单元；其中：
7.根据权利要求6所述的基于空间光调制器的
...【技术特征摘要】
1.一种基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：所述激光系统包括第一激光器和第二激光器；所述第一激光器采用852nm激光器；所述第二激光器采用510nm激光器；所述调整单元包括空间滤波器、偏振分束器pcb、四镜环形腔；所述四镜环形腔包括两个平面反射镜和两个凹面镜。
3.根据权利要求1所述的基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：所述步骤s3包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于空间光调制器的里德堡原子电场测量方法，其特征在于：所述步骤s5包括以下步骤：
5....
【专利技术属性】
技术研发人员：丁超，邓松，张英，谈竹奎，胡珊珊，李波，宋宏天，肖冬萍，王凌旭，王保帅，蒲曾鑫，张淮清，田承越，常强，金鑫，陈苓，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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