論文の概要: Microwave Power-to-Frequency Transduction via Injection Pulling of a Self-Sustained Oscillator for Rydberg Superheterodyne Sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.08535v1
• Date: Fri, 08 May 2026 22:43:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-12 23:28:49.717053
• Title: Microwave Power-to-Frequency Transduction via Injection Pulling of a Self-Sustained Oscillator for Rydberg Superheterodyne Sensing
• Title（参考訳）: Rydberg超ヘテロダインセンシング用自己持続オシレータのインジェクションプーリングによるマイクロ波電力-周波数変換
• Authors: Darmindra Arumugam,
• Abstract要約: 自己持続型発振器(SSO)がマイクロ波検出のための動的摂動型局所発振器(LO)として機能する。 6Sから6Pから49Dへの移行に対処する852nmのプローブと510nmのカップリングレーザを備えたセシウムラグ方式で5.49GHz近くで動作する。 その結果、動的摂動型LOとRydberg原子読み出しを組み合わせた電力-周波数変換が実証された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: A Rydberg superheterodyne sensing architecture is demonstrated in which a self-sustained oscillator (SSO) serves as a dynamically perturbed local oscillator (LO) for microwave detection. The SSO is realized by a phase-controlled radio-frequency (RF) feedback loop coupled to a transverse electromagnetic (TEM) cavity containing a Rydberg vapor cell. The system operates near 5.49 GHz using a cesium ladder scheme with an 852 nm probe and 510 nm coupling laser addressing the 6S to 6P to 49D transition, with microwave coupling to the 50P state. Injection of a microwave signal pulls the SSO frequency via nonlinear dynamics, converting input power into a measurable frequency shift read out optically as a Rydberg probe intermediate-frequency (IF) signal. The response follows Adler-type injection-pulling behavior, with continuous IF tuning with input power. A peak responsivity of 35 kHz/dB is observed, with enhanced sensitivity near synchronization. These results demonstrate power-to-frequency transduction using a dynamically perturbed LO combined with Rydberg atomic readout.
• Abstract（参考訳）: 自己持続型発振器(SSO)がマイクロ波検出のための動的摂動型局所発振器(LO)として機能する。 SSOは、Rydberg蒸気セルを含む横電磁(TEM)キャビティに結合された位相制御されたRFフィードバックループにより実現される。 852nmプローブと510nm結合レーザーを用いて5.49GHz近くで動作し、6Sから6Pから49D遷移に対処し、50P状態にマイクロ波結合する。 マイクロ波信号の注入は非線形ダイナミクスを介してSSO周波数を引き出し、入力電力をリドバーグプローブ中間周波数(IF)信号として光学的に読み出される計測可能な周波数シフトに変換する。 応答はAdler型インジェクション・プーリングの振る舞いに従っており、連続IFチューニングと入力パワーが続く。 ピーク応答性は35kHz/dBで、同期付近では感度が向上した。 これらの結果は、動的摂動LOとRydberg原子の読み出しを組み合わせた電力-周波数変換を示す。

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