原子微波測量理論與應用

付雲起 等

  • 出版商: 電子工業
  • 出版日期: 2025-11-01
  • 售價: $594
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 220
  • ISBN: 712151673X
  • ISBN-13: 9787121516733
  • 相關分類: 量子 Quantum
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商品描述

高激發態裏德堡原子微波測量技術是量子信息科學與電子信息工程交叉領域的前沿熱點方向,其獨特的量子態操控特性打破了傳統微波測量在靈敏度、頻段覆蓋及抗幹擾能力上的技術瓶頸。本書聚焦該領域的理論創新與技術突破,系統梳理了原子微波測量技術的發展脈絡,深入闡釋了其物理原理、系統架構與核心技術體系。

目錄大綱

目錄
第1章緒論
11微波測量與接收
111電磁場與微波技術的發展
112微波電場測量與接收
113微波接收機的技術參數
114天線
12原子微波測量
121量子精密測量
122裏德堡原子微波電場測量原理
123原子微波測量的優勢
13國內外發展概況
131技術發展現狀
132相關研究規劃
14發展趨勢
141對原子微波測量的認識
142需要突破的關鍵技術
第2章量子力學基礎
21量子力學的建立和發展
211黑體輻射與能量子假說
212光電效應與光量子假說
213玻爾的舊量子理論與原子結構和光譜
214德布羅意波
22波函數與薛定諤方程
221波函數及其意義
222薛定諤方程
223定態波函數的性質
23原子能級
231氫原子能級
232量子數的物理解釋
233堿金屬原子能級
234裏德堡原子能級
24原子與電磁場相互作用
241原子磁矩
242塞曼效應
243斯塔克效應
第3章裏德堡原子微波測量原理
31電磁誘導透明
311二能級原子系統
312三能級原子系統
313林德布拉德(Lindblad)主方程與EIT光譜
32微波電場測量原理
321Autler-Townes分裂
322四能級結構的哈密頓量和本征值
323AT分裂光譜計算
33微波共振場綴飾測量原理
331幅度測量
332相位測量
34微波失諧場綴飾測量原理
341失諧微波電場作用下的AC Stark效應
342綴飾態頻移的微波電場高靈敏測量
343綴飾態分裂的電磁場高靈敏測量
35極化測量
36磁場調控的EIT
361基態6S1/2的弱場線性塞曼效應
362裏德堡態nS1/2的強場Paschen-Back效應
363中間態6P3/2的線性和二階塞曼效應
364磁場調控的裏德堡原子EIT的理論計算
37基於裏德堡原子的微波頻率梳譜儀
371基於裏德堡原子的微波頻率梳譜儀實驗方法
372基於裏德堡原子的微波頻率梳譜儀測量結果討論
38微波強電場測量技術
第4章原子微波測量系統
41原子微波測量系統構成
42光學器件
421分束鏡
422波片(λ/2、λ/4)
423梯度折射率透鏡
424光纖組件
43激光光源及參數調控
431探測光激光器
432耦合光激光器
433穩頻方法
434穩功率方法
44堿金屬原子氣室
441簡介
442原子氣室制備
443原子氣室原子數檢測方法
444光纖耦合原子氣室集成技術
45光電轉換及信息處理模塊
451光電探測器
452模數轉換器
453信號處理模塊
第5章裏德堡原子超外差接收鏈路性能
51靈敏度
511裏德堡原子超外差接收鏈路模型
512系統內部噪聲特性分析
513各級噪聲的比較和對電場靈敏度的影響
52動態範圍
521動態範圍的理論分析方法
522激光參數對1dB壓縮點和原子響應能力的影響
523動態範圍和靈敏度
53瞬時帶寬
531原子響應速度和瞬時帶寬的關系
532原子響應速度的影響因素以及物理機理
533激光參數對瞬時帶寬的影響
第6章典型應用
61原子雷達應用
611原子雷達系統設計
612信號波形測試
613測速
614測距
615測角
616MTD功能
617高次諧波的影響
618原子雷達方程
619原子測量靈敏度分析
62通信應用
621通信系統設計
622調制波形測試
623通信功能驗證
參考文獻