美國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)可自校準(zhǔn)電場(chǎng)測(cè)量新方法
對(duì)手機(jī)等無(wú)線設(shè)備形成的電場(chǎng)進(jìn)行精確的可自校準(zhǔn)測(cè)量一直是個(gè)難題,而如今美國(guó)研究人員找到了解決之道。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)研究人員在最新一期《應(yīng)用物理雜志》上發(fā)表論文稱(chēng),他們開(kāi)發(fā)出一種基于原子共振來(lái)測(cè)量電場(chǎng)的新方法,不僅能進(jìn)行自校準(zhǔn),還可擴(kuò)大測(cè)量范圍,改進(jìn)空間分辨率。 手機(jī)等無(wú)線設(shè)備已經(jīng)成為生活中必不可少的工具。這些設(shè)備會(huì)輻射電磁波,在周?chē)纬呻妶?chǎng)。對(duì)這些電場(chǎng)和輻射功率進(jìn)行精確、可追蹤測(cè)量,對(duì)于設(shè)備的設(shè)計(jì)和部署至關(guān)重要,但研究人員一直沒(méi)能開(kāi)發(fā)出對(duì)此類(lèi)電場(chǎng)進(jìn)行獨(dú)立、精準(zhǔn)測(cè)量的自校準(zhǔn)探測(cè)裝置。 為了解決這個(gè)問(wèn)題,NIST的克里斯多夫·霍洛威帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),以利用量子相干效應(yīng)消除電磁波傳播過(guò)程中介質(zhì)影響的電磁感應(yīng)透明(EIT)技術(shù)為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)出一種新的電場(chǎng)測(cè)量方法:首先激發(fā)介質(zhì)中的堿性原子,使之處于高能狀態(tài);然后利用射頻電場(chǎng)來(lái)激發(fā)原子躍遷狀態(tài),進(jìn)而導(dǎo)致EIT信號(hào)分裂成兩個(gè)。EIT信號(hào)頻譜的分裂很容易測(cè)量,與應(yīng)用的射頻電場(chǎng)的振幅成正比。研究人員可以通過(guò)測(cè)量頻率,利用普朗克常數(shù)來(lái)計(jì)算電場(chǎng)的強(qiáng)度。由于這一手段基于原子共振,所以被認(rèn)為是可以自校準(zhǔn)的。 除可自校準(zhǔn)外,新方法還有望擴(kuò)大可測(cè)量的電場(chǎng)范圍;袈逋诿绹(guó)物理學(xué)會(huì)發(fā)布的新聞公告中指出,在此之前還沒(méi)有辦法對(duì)超過(guò)110千兆赫頻率的電場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量,而運(yùn)用新的技術(shù)手段,可對(duì)頻率高達(dá)1兆兆赫茲的電場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量,這對(duì)于未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展十分重要。 |