超宽带里德堡原子天线技术研究进展

贺青; 李栋; 罗思源; 贺寓东; 李彪; 王强

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2024022502

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (02) : 1 -19. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2024022502

超宽带里德堡原子天线技术研究进展

贺青, 李栋, 罗思源, 贺寓东, 李彪, 王强

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摘要

近年来，基于自由电子和电磁场相互作用的传统金属天线在带宽扩展、集成化、灵敏度等方面受到的限制愈发明显，基于里德堡原子的天线技术受到了广泛关注。作为一种高能态原子，里德堡原子用作电磁波的传感接收时，可实现不受Johnson-Nyquist噪声限制的高灵敏度探测，避免传统金属天线的尺寸效应实现超宽带频谱响应，通过全光学的信号读取手段可有效提高系统抗电磁毁伤性能。得益于以上优势，基于里德堡原子天线的电磁波测量技术近年来已经在多方面展现出超越传统金属天线的性能，并预期将对现代雷达和通信等无线电技术产生颠覆性的影响和应用。本文主要综述里德堡原子的探测原理及其从直流到太赫兹的超宽带工作频谱研究进展，详细概述里德堡原子天线实现连续频率测量的国内外现状，并展望其未来发展趋势。