基于铯里德堡原子的太赫兹探测能级机理

摘要

为了更深入地探索基于铯里德堡原子的太赫兹新探测技术,通过仿真模拟研究了在四能级里德堡原子模型下,其原子跃迁后的辐射寿命以及不同跃迁模式下(S_(1/2)→P_(3/2)、D_(5/2)→P_(1/2)、D_(5/2)→P_(3/2))的系统散粒噪声限制灵敏度。仿真结果表明,原子跃迁后的辐射寿命会随着其能级主量子数的增大而增加;且在模型3种跃迁模式中,S_(1/2)→P_(3/2)的原子辐射寿命较其他两种跃迁模式短。对于散粒噪声限制灵敏度方面,探究发现D_(5/2)→P_(1/2)的跃迁模式下灵敏度数值最小,即该跃迁模式下系统的探测灵敏度最高。该结论为基于里德堡原子太赫兹探测技术提供了参考,使其对生物、材料领域的微弱信号的探测奠定了基础。