基于渡越弛豫效应与频率失谐的外差里德伯原子接收机灵敏度理论分析

我们对本振微波电场频率失谐、激光频率失谐和渡越弛豫率对提升外差里德伯原子接收机灵敏度的影响进行了理论研究。为在给定输入微波信号下优化输出信号幅度，我们推导了原子密度矩阵的稳态解。数值结果表明，激光频率失谐和本振微波电场频率失谐可改善系统探测灵敏度，有助于系统获得额外的灵敏度增益。结果还表明，外差里德伯原子接收机能在宽频范围内连续探测微弱微波信号，且具有与共振情形相同或更高的灵敏度。为评估渡越弛豫效应，采用了修正的刘维尔方程。我们发现渡越弛豫率增加了达到稳态所需时间并降低了系统探测灵敏度。