[发明专利]一种太赫兹电场测量方法、系统以及装置

权利要求书

1.一种太赫兹电场测量方法，其特征在于，所述方法包括：

第一激光系统发出一级泵浦光和探测光；

第二激光系统发出高功率的泵浦光；

基于所述高功率的泵浦光产生耦合光；

基于所述一级泵浦光、探测光以及所述耦合光，反向进入原子气室进行里德堡原子的制备；

将太赫兹源作用于所述原子气室；

通过探测所述里德堡原子的原子光谱对太赫兹源的电场进行测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光系统为852nm激光系统；所述第一激光系统发出一级泵浦光和探测光，包括：

通过所述852nm激光系统产生作用于原子跃迁线的一级泵浦光和探测光。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二激光系统包括1020nm激光系统和放大系统，所述第二激光系统发出高功率的泵浦光，包括：

通过所述1020nm激光系统和放大系统，产生高功率的泵浦光；

所述基于所述高功率的泵浦光产生耦合光，包括：

通过倍频系统，基于所述泵浦光产生作用于激发态到里德堡态的510nm耦合光。

4.一种太赫兹电场测量系统，其特征在于，所述太赫兹电场测量系统包括：第一激光系统、第二激光系统、放大系统、倍频系统、铯原气室、激光探测系统以及太赫兹源；

所述第一激光系统用于发出一级泵浦光和探测光；

所述第二激光系统和所述放大系统产生高功率的泵浦光；

所述倍频系统，基于所述高功率的泵浦光，产生作用于激发态到里德堡态的耦合光；

将所述一级泵浦光、探测光以及所述耦合光，反向进入铯原子气室进行里德堡原子的制备；

将太赫兹源作用于所述铯原子气室；

通过所述激光探测系统探测所述里德堡原子的原子光谱对太赫兹源的电场进行测量。

5.根据权利要求4所述的太赫兹电场测量系统，其特征在于，所述第二激光系统为1020nm的激光系统；

通过所述1020nm的激光系统和放大系统，产生高功率的泵浦光；

通过倍频系统，产生作用于激发态到里德堡态的510nm耦合光。

6.根据权利要求4所述的太赫兹电场测量系统，其特征在于，所述第一激光系统为852nm激光系统；

所述852nm激光系统包含852nm激光器、EOM电光调制器以及852nm的饱和吸收装置，用于锁定852nm激光器到对应的原子跃迁线上。

7.根据权利要求4所述的太赫兹电场测量系统，其特征在于，所述倍频系统，是由驻波场中加入PPKTP线性极化晶体。

8.根据权利要求4所述的太赫兹电场测量系统，其特征在于，所述铯原子气室是由石英玻璃制成的长方体装的空心结构；

所述铯原子气室的上下表面设置有电极；

所述铯原子气室的内部具有铯原子气体以及缓冲气体。

9.根据权利要求4所述的太赫兹电场测量系统，其特征在于，所述激光探测系统为852nm雪崩光电探测器。

10.根据权利要求3所述的太赫兹电场测量系统，其特征在于，所述太赫兹源包括太赫兹发生器和太赫兹喇叭天线。

11.一种太赫兹电场测量系统装置，其特征在于，所述装置包括：

第一发出模块，用于第一激光系统发出一级泵浦光和探测光；

第二发出模块，用于第二激光系统发出高功率的泵浦光；

生成模块，用于基于所述高功率的泵浦光产生耦合光；

制备模块，用于基于所述一级泵浦光、探测光以及所述耦合光，反向进入原子气室进行里德堡原子的制备；

作用模块，用于将太赫兹源作用于所述原子气室；

测量模块，用于通过探测所述里德堡原子的原子光谱对太赫兹源的电场进行测量。