一种测量微波极化方向的方法、存储介质及系统

技术特征：
1.一种测量微波极化方向的方法，其特征在于，包括步骤：构建里德堡原子微波电场传感器；将信号微波及局域微波辐射至铷原子蒸汽池中实现干涉，并将干涉形成的拍频信号通过里德堡原子微波电场传感器进行测量；调整信号微波电场极化方向，以将微波极化的测量转换成拍频振幅的测量。2.如权利要求1所述的一种测量微波极化方向的方法，其特征在于：所述信号微波及所述局域微波分别通过两个微波天线辐射至铷原子蒸汽池中，其中，所述局域微波的极化为线偏振并且恒定不变。3.如权利要求2所述的一种测量微波极化方向的方法，其特征在于：所述微波天线为矩形喇叭天线。4.如权利要求2所述的一种测量微波极化方向的方法，其特征在于：所述信号微波电场的矩形喇叭天线固定在一个电动旋转台上，以通过所述电动旋转平台的转动调整所述信号微波的极化方向。5.如权利要求4所述的一种测量微波极化方向的方法，其特征在于：所述电动旋转平台可以在360度范围内连续旋转，且步进精度小于0.05度。6.如权利要求1所述的一种测量微波极化方向的方法，其特征在于所述拍频信号通过所述里德堡原子微波电场传感器测量，得到探测光强随时间的周期性正弦变化，所述探测光强与所述信号微波电场振幅的关系为：t
p
∝
e
lo
e
sig
sin(δ
mw
t)其中，t
p
为探测光强；e
lo
为局域微波电场的幅度；e
sig
为信号微波电场的幅度；δ
mw
为拍频的频率。7.如权利要求6所述的一种测量微波极化方向的方法，其特征在于:将所述信号微波电场极化方向的变化作为在所述局域微波电场极化方向上的投影，得到所述探测光强的振幅与所述信号微波电场振幅和极化方向夹角的关系为：a
p
∝
|e
lo
e
sig
cosθ|其中，a
p
为探测光强的振幅；e
lo
为局域微波电场的幅度；e
sig
为信号微波电场的幅度；θ为极化方向夹角。8.如权利要求7任一项所述的一种测量微波极化方向的方法，其特征在于:所述拍频的频率为1khz，所述局域微波电场的幅度为6.43mv/cm，所述信号微波电场的幅度为1.73mv/cm。9.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1-8中任一项中所述的测量微波极化方向的方法。10.一种测量微波极化方向的系统，其特征在于，包括：里德堡原子微波电场传感器构建模块，用于构建里德堡原子微波电场传感器，以对拍频信号进行测量；微波调节模块，用于生成相位恒定不变的局域微波及可调整极化方向的信号微波，并将局域微波及信号微波辐射至铷原子蒸汽池中实现干涉；转换模块，用于将微波极化的测量转换成拍频振幅的测量。

技术总结
本发明涉及一种测量微波极化方向的方法，包括步骤：构建里德堡原子微波电场传感器；将信号微波及局域微波辐射至铷原子蒸汽池中实现干涉，并将干涉形成的拍频信号通过里德堡原子微波电场传感器进行测量；调整信号微波电场极化方向，以将微波极化的测量转换成拍频振幅的测量。本发明还提供一种存储介质及一种测量微波极化方向的系统，采用本发明所述的测量微波极化方向的方法、存储介质及系统，极大地简化了利用里德堡原子测量微波极化的理论分析和实验系统。和实验系统。和实验系统。


技术研发人员：贾凤东 谢锋 张剑 王昱寒 周飞 刘修彬 郝建海 崔越 钟志萍
受保护的技术使用者：中国科学院大学
技术研发日：2022.08.26
技术公布日：2022/11/18