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论文奖励公示

上海东峻EastWave助力科研

作为自主研发的商业化全波电磁/光电仿真软件，EastWave软件凭借其自身技术优势和使用特色，被众多高校师生、军工所和高科技企业的工程师们接纳，并为科研教学和工程设计作出了重要贡献。

为感谢广大用户对国产软件的支持，共同推动国产软件的发展，2024年12月，上海东峻主办了第5次论文奖励活动，就用户使用EastWave软件发表论文情况进行了统计，并对采用EastWave仿真软件发表论文的作者给予了一定的奖励，以感谢各位用户对EastWave软件的信赖和支持！现将论文相关信息公布如下，供大家学习参考！

论文奖励名单

论文展示

论文名称

Local oscillator port integrated resonator for Rydberg atom-based electric field measurement enhancement

发表期刊

EPJ Quantum Technology

论文作者

Bo Wu, Dunwei Liao, Zhenke Ding, Kai Yang, Yi Liu, Di Sang, Qiang An and Yunqi Fu

论文摘要

基于里德堡原子的超外差附加本振(LO)信号是一种高测量灵敏度的电场探测新方法。然而，LO信号往往通过自由空间照明的方式提供给原子气室，在实际应用中缺乏移动性和集成性。在这里，我们提出了一种LO端口集成的开口环谐振器，并利用EastWave软件优化结构尺寸，用于实现高灵敏度增强的电场测量。LO信号通过平行板波导直接发送到谐振器，被证明可以实现32dB的灵敏度增强。集成谐振器的电气尺寸为0.088λ，馈电端口S11达到-38.2dB。

论文配图

EastWave软件仿真具有单元和缺口的电场分布情况

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https://doi.org/10.1140/epjqt/s40507-024-00231-3

论文名称

Eliminating sensing blind spots of field-enhanced Rydberg atomic antenna via an asymmetric parallel-plate resonator

发表期刊

EPJ Quantum Technology

论文作者

Bo Wu, Yan-Li Zhou, Zhen-Ke Ding, Rui-Qi Mao, Si-Xian Qian, Zhi-Qian Wan, Yi Liu, Qiang An,Yi Lin and Yun-Qi Fu

论文摘要

里德堡原子由于其较大的电偶极矩，对弱电场表现出强烈的响应，因此被认为是一种极具潜力的原子天线。然而，为了提高接收灵敏度，通常需要使用开口谐振环，这会带来传感盲区。因此不利于全覆盖空间通信的应用。在这里，我们提出了一种具有非对称平行板谐振器的原子天线，不仅可以增强接收信号，而且可以消除传感盲区(不圆度可达7.8dB ,开口谐振环高达39 dB)。利用EastWave软件，我们分析了结构参数对场增强因子和方向性的影响，并利用热敏电阻噪声理论进一步讨论了灵敏度的局限性。这项工作有望为研制无盲区通信的场增强里德堡原子天线铺平道路。

论文配图

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PPR结构及其电场强度分布图

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https://doi.org/10.1140/epjqt/s40507-024-00239-9

论文名称

Enhancing sensitivity of atomic microwave receiver via a Fabry–Perot cavity

发表期刊

IEEE Transactions on Antennas and Propagation

论文作者

Bo Wu, Dunwei Liao, Di Sang, Yi Liu, Yunqi Fu

论文摘要

基于里德堡原子的接收机被认为是一种有望超越传统接收机灵敏度的原子接收机。本文提出了一种可调谐的法布里-珀罗(FP)腔，局域增强微波电场以提高测量灵敏度。该FP腔包括一个反射系数为0.9947的周期性金属狭缝结构和一个反射板。在我们的实验中，利用FP腔实现了21dB的信噪比增强。最终，加载FP腔的原子接收器提供了5nv/cm/√Hz@8.57GHz的灵敏度，这是目前已知的基于Cs谐振跃迁|44D5/2|→|45P3/2|的最先进的灵敏度。由于FP腔不同于传统的闭合腔和开口环谐振机理，利用EastWave软件仿真发现，通过调节板间距可以实现4.8~12.2GHz的大幅增强可调频率带宽。此外，FP腔解决了X波段电磁波与谐振腔的直接耦合，提供了移动性和灵活性。我们考虑了所有的气室壁折射率和金属反射，因为基于共振的系统对误差更敏感。

论文配图

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基于里德堡原子的接收机以及可调谐的法布里-珀罗(FP)腔简图

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FP腔及EastWave软件仿真结果

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https://doi.org/10.1109/TAP.2024.3480459

论文名称

Enhancing_sensitivity_of_atomic_microwave_receiver_based_on_optimal_laser_array

发表期刊

IEEE Transactions on Antennas and Propagation

论文作者

Bo Wu, Ruiqi Mao, Di Sang, Zhanshan Sun, Yi Liu, Yi Lin, Qiang An, Yunqi Fu

论文摘要

里德堡原子对弱电场有很强的响应，被认为是一种有希望超越传统接收器灵敏度的原子接收机。然而，它的灵敏度受到来自经典和量子水平噪声的限制，如何大幅提高灵敏度仍是一个挑战。在理论上，我们努力优化激光阵列，强调微波信号之间的相干性、激光阵列中激光束功率的均匀性对于提高信噪比具有重要意义。我们通过使用相同的气室，并将探针激光定位在入射波的等相面上，从而保持激光阵列中的微波信号相干性。我们的研究结果表明，级联衍射光栅的波前相位差为16度，激光强度均匀性达到90.4%。在我们的实验中，利用级联衍射光栅产生的2×2探头激光阵列与一束激光相比，信噪比提高了4.6dB，而且只需增加更多激光束，信噪比还能进一步提高。其中，2×2激光阵列的实验验证结果为19nv/cm/√Hz@8.57GHz。另外，利用EastWave软件仿真发现，仍然可以结合电场局域增强结构。这些结果为设计和优化超高灵敏度的里德堡原子接收机提供了途径，并促进了其在宇宙学、气象学、通信和微波量子技术等领域的应用。

论文配图

里德堡原子接收机实验装置图

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https://doi.org/10.1109/TAP.2024.3486553

论文名称

基于平行板谐振器的量子微波电场测量技术

发表期刊

ACTA PHYSICA SINICA

论文作者

武博林沂吴逢川陈孝樟安强刘燚付云起

论文摘要

基于Rydberg原子的量子微波测量技术具有自校准、可溯源、高灵敏度的显著优点, 针对如何提高量子微波测量灵敏度的问题, 本文从经典电磁理论出发,提出一种终端短路的1/4波长平行板传输线谐振器电场局域增强结构，运用场路结合的分析方法以及等效电方法,求解平行板传输线谐振器结构端口的反射系数为0.91；利用场的分析方法推导出端口电场强度随时间变化的解析表达式, 利用EastWave软件进行时域分析, 绘制了平行板传输线谐振器端口的电场强度瞬态响应曲线，得出平行板传输线谐振器建立稳态的时间为10ns。研究表明, 随着平行板间距的减小，电场强度增强倍数迅速升高, 功率密度压缩能力大幅提升. 利用|69D5/2> 实验验证了该结构在2.1GHz可实现25dB的电场强度增强. 本文的研究工作有望在原子测量能力基础上进一步提高测量灵敏度,推动量子微波测量技术的实用化发展。

论文配图

PPTLR 电场局域增强结构及仿真结果

阅读链接

https://doi.org/10.7498/aps.72.20221582

END

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