基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速系统及方法与流程

文档序号:19212353发布日期:2019-11-26 01:22阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速系统,其特征在于,所述系统包括:发射天线以及用于替换传统金属接收天线的原子接收天线;

所述发射天线,发射微波,所述微波被待测速运动物体散射产生多普勒频移而造成失谐,从而携带待测速运动物体的速度信息;

所述原子接收天线,提供碱金属原子,并产生里德堡态下的eit效应,出现eit透射峰;所述原子接收天线,接收失谐的微波,使eit透射峰产生分裂,由两峰分裂间距获取待测速运动物体的速度信息。

2.根据权利要求1所述的基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速系统,其特征在于,所述原子接收天线具体包括铯泡、激光器以及光电探测器;

所述铯泡,提供室温饱和蒸气压下的铯原子气体;

所述激光器,提供共线反向入射的探测光和耦合光,将铯原子气体制备到里德堡态,并产生eit效应;

所述光电探测器,检测探测光信号,并将光信号转化为电信号,以检测eit透射峰。

3.根据权利要求2所述的基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速系统,其特征在于,所述探测光波长为852nm,所述耦合光波长为511nm。

4.一种基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速方法,其特征在于,所述方法包括:

利用原子接收天线提供碱金属原子,并产生里德堡态下的eit效应,出现eit透射峰;

利用发射天线发射微波,所述微波被待测速运动物体散射产生多普勒频移而造成失谐,从而携带待测速运动物体的速度信息;

利用原子接收天线接收蓝失谐的微波,使eit透射峰产生分裂,由两峰分裂间距获取待测速运动物体的速度信息。

5.根据权利要求4所述的基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速方法,其特征在于,所述利用原子接收天线提供碱金属原子,并产生里德堡态下的eit效应,出现eit透射峰的步骤,具体包括:

利用铯泡提供室温饱和蒸气压下的铯原子气体;

利用激光器提供共线反向入射的探测光和耦合光,将铯原子气体制备到里德堡态,并产生eit效应;

利用光电探测器检测探测光信号,并将光信号转化为电信号,以检测eit透射峰。

6.根据权利要求5所述的基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速方法,其特征在于,所述探测光波长为852nm,所述耦合光波长为511nm。

7.根据权利要求4-6任一项所述的基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速方法,其特征在于,所述利用原子接收天线接收失谐的微波,使eit透射峰产生分裂,由两峰分裂间距获取待测速运动物体的速度信息的步骤,具体是利用下列公式关系确定待测速运动物体的速度信息:

微波被待测速运动物体散射而产生的多普勒频移:δmw=2v/λ,其中v为待测速运动物体相对于雷达测速系统的速度,λ为微波的波长;

eit透射峰两峰分裂间距与微波多普勒频移的关系:其中△fδ为两峰分裂间距,△f0为不存在多普勒频移,及待测速运动物体静止时的两峰分裂间距。


技术总结
本发明涉及一种基于里德堡原子电磁诱导透明效应的雷达测速系统及方法。所述系统包括:发射天线以及用于替换传统金属接收天线的原子接收天线;所述发射天线,发射微波,所述微波被待测速运动物体散射产生多普勒频移而造成失谐,从而携带待测速运动物体的速度信息;所述原子接收天线,提供碱金属原子,并产生里德堡态下的EIT效应,出现EIT透射峰;所述原子接收天线,接收失谐的微波,使EIT透射峰产生分裂,由两峰分裂间距获取待测速运动物体的速度信息。本发明能够提高探测灵敏度、提高频率响应范围、避免热噪声的影响,并且易于小型化和集成化。

技术研发人员:梁洁;廖开宇;张新定;颜辉
受保护的技术使用者:清远市天之衡传感科技有限公司
技术研发日:2019.07.08
技术公布日:2019.11.22
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