基于里德伯原子利用室温蒸气室中频率调制光谱的射频电场测量

基于里德伯原子的电场测量能够在从吉赫兹到太赫兹的大频率范围内以高灵敏度进行可溯源的电场测量。此类测量对于射频和太赫兹设备的校准以及诸如电场近场成像等其他应用特别有用。我们利用具有残幅调制主动控制的频率调制光谱，改善了基于里德伯原子的射频电场测量的光学读出信噪比。同时还实现了信号的匹配滤波。尽管我们使用其他读出方法已达到类似的高灵敏度，但频率调制光谱具有优势，因为它非常适用于构建紧凑、便携的传感器。在当前实验中，达到了 $\sim 3 \mu V cm^{-1}Hz^{-1/2}$ 灵敏度，并且发现其受光子散粒噪声限制。