論文の概要: Optically-biased Rydberg microwave receiver enabled by hybrid nonlinear
interferometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05310v1
- Date: Fri, 8 Mar 2024 13:39:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-11 19:39:57.785049
- Title: Optically-biased Rydberg microwave receiver enabled by hybrid nonlinear
interferometry
- Title（参考訳）: ハイブリッド非線形干渉法による光バイアスリングバーグマイクロ波受信機
- Authors: Sebastian Bor\'owka, Mateusz Mazelanik, Wojciech Wasilewski, Micha{\l}
Parniak
- Abstract要約: レイドバーグ気相をマイクロ波と光学場の両方に結合することで、全光学検出の利点を利用することができる。
感度のほとんどを維持しつつ、真に全光操作が可能な光学バイアス検出法を提案する。
我々は,176 MathrmnV/cm/sqrtHz$の感度と3.5 MathrmmV/cm$の信頼性操作を13.9 MathrmGHz$の電場に報告した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The rapid development in Rydberg-atomic detection of microwave fields has
paved the way to a new type of intrinsically calibrated RF measurements. The
coupling of Rydberg vapors medium both to microwave and optical fields allows
harnessing the merits of all-optical detection, e.g.~weak disruption of the
measured field and invulnerability to extremely strong fields, owing to the
lack of conventional RF antenna in the detector. The trouble with this approach
arises, as the greatest sensitivity is exhibited with the use of additional
microwave field acting as a local oscillator, and the measurement can no longer
be all-optical. Here we propose a different solution, optical-bias detection,
that allows truly all-optical operation, while retaining most of the
sensitivity. We tackle the issue of uncorrelated laser phase, emerging in this
type of detection, by facilitating separate measurement of the phase spectrum
in a nonlinear process and using the results in post-processing. We report the
sensitivity of $176\ \mathrm{nV/cm/\sqrt{Hz}}$ and reliable operation up to
$3.5\ \mathrm{mV/cm}$ of $13.9\ \mathrm{GHz}$ electric field, while comparing
with the state of the art (although not all-optical) method realized in the
same setup.
- Abstract（参考訳）: Rydberg-atomicによるマイクロ波検出の急速な発展は、内在的に測定された新しいタイプのRF測定への道を開いた。
ライドバーグ気相をマイクロ波と光電界の両方に結合することにより、検出器に従来のRFアンテナが欠如しているため、全光学検出の利点、例えば、測定された磁場の弱破壊と極端に強い磁場への不安定性を利用することができる。
このアプローチの問題点は、局所振動子として作用するマイクロ波場を付加することにより最大の感度が示され、測定はもはや全光学的ではないためである。
ここでは, 感度を保ちつつ, 真の全光学演算を可能にする光学バイアス検出法を提案する。
非線形過程における位相スペクトルの分離測定を容易にし, 後処理の結果を用いることで, この種の検出に現れる非相関レーザー位相の問題に対処する。
我々は,176\ \mathrm{nV/cm/\sqrt{Hz}}$の感度と3.5\ \mathrm{mV/cm}$の13.9\ \mathrm{GHz}$の信頼性を報告した。
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