摘要：设计了与小型脉冲管制冷机配套的高温超导混频测量系统,实现了高温超导约瑟夫森结3mm波段的96次谐波混频。在此基础上,完成了最高60次谐波的3mm压控振荡器锁相稳频工作。实验结果表明,振荡器的频谱纯度得到了很大的提高,实现了高温超导谐波混频器锁相稳频源。

摘要：太赫兹成像在生物医学领域的应用潜力非常大,针对这个需求,本文设计并搭建了一种利用光整流和波前倾斜技术产生强场太赫兹信号以及基于电光探测的实时太赫兹(terahertz,THz)近场光谱成像系统.该系统可以进行大视场THz成像和紧聚焦THz成像的切换使用,为实现系统集成化应用提供了方法.并且由于成像是基于传统的太赫兹时域光谱方法,可以同时获得样品图像光谱幅度和相位信息,光谱分辨率约15 GHz.利用该系统测量研究了一系列微纳加工的样品,对成像系统的性能进行了分析.结果表明,该实时太赫兹近场光谱成像系统在空间分辨率和成像速度上的优越性,在1024×512的像素下,实时成像帧率高达20 f/s(1200张/min).在大视场THz成像下,空间最优分辨率在1.5 THz达λ/4;在紧聚焦THz成像下,空间最优分辨率在0.82 THz达λ/12,这些性能使该系统在生物医学成像、生物效应等方面具有很好的应用场景.

摘要：利用磁控溅射、电子束光刻和反应离子刻蚀等微加工技术,开展了超导纳米线单光子探测器(SNSPD)的研究.通过对SNSPD的设计和制备工艺参数的优化,成功制备出了高质量的SNSPD.单光子检测实验表明,制备的SNSPD对660nm波长的光信号,系统检测效率可达30%,对1550nm波长光信号,最大系统检测效率为4.2%.在平均暗计数小于10c/s的情况下,系统检测效率大于20%(660nm)和3%(1550nm).

摘要：对日立X-650型扫描电子显微镜进行了改装;设计、制造了低温样品台、电子束调制装置等,使其工作温应达79K,可观察高温超导薄膜中临界温度和临界电流密度的空间分布,对Y系和TL系薄膜研究取得良好效果.

摘要：基于小型脉冲管制冷机,设计并改善了与其配套的锁相混频系统,用约瑟夫森颗粒边界结实现了高温超导3mm波段96次谐波混频,完成了60次谐波下压控振荡器的锁相稳频实验。首次实现了基于小型脉冲管制冷机的实用高温超导混频器3mm锁相稳频源。

摘要：单光子成像技术通过对每个光子携带的时空信息进行探测,实现对物体图像的重构。基于超导纳米线的单光子探测器具有高效率、低时间抖动、宽响应波段的优势,非常适合单光子成像场景的需求。超导纳米线延迟线单光子成像器件是一种新型的单光子成像器件,它利用超导纳米线特有的高动态电感构造低速微波传输线,通过对输出电脉冲进行时间逻辑分析,同步读取光子的到达时刻和空间位置。本文将介绍这种成像器件的设计原理、几何结构和读出方式。同时,介绍基于此成像器件在强背景噪声下的单光子成像实验,证明了通过高性能器件和重构算法的联合优化所实现的成像系统性能增强。

摘要：人工电磁超材料展现了强大的电磁波调控能力.随着可编程超材料的提出,超材料向数字化、智能化的方向不断发展.本文首先回顾了太赫兹可编程超材料的研究进展,重点讨论基于半导体、液晶等可调材料的太赫兹可编程超材料的设计方法、调控原理及应用.然后,介绍了太赫兹可编程超材料在单像素成像中的应用,即利用电控和光控可编程超材料实现太赫兹光的空间编码调制,结合压缩感知等成像算法,实现太赫兹单像素成像.最后,对太赫兹可编程超材料的发展趋势和应用前景进行了展望.

摘要：设计了与小型脉冲管制冷机配套的微波耦合及中频测量混频系统．制备了高温超导ＹＢＣＯ／ＹＳＺ双晶结，利用此结在小型脉冲管制冷机上进行了谐波混频实验．在小型脉冲管制冷机上实现了ＹＢＣＯ／ＹＳＺ双晶结在 ８ ｍｍ波段 ３６次谐波混频，对系统的噪声进行了评价并提出了改进意见．

摘要：在制作基于二维超导检测阵列的太赫兹成像系统时,为了降低系统噪声,提高灵敏度、运行速度和工作稳定性,设计了一种集成低噪声低温半导体读出电路的高灵敏度超导太赫兹检测系统。基于Nb/Al/AlOX/Al/Nb超导隧道结制备了超导太赫兹直接检测器,使用半导体砷化镓结型场效应晶体管制备低温读出电路,并将超导体元器件和半导体元器件集成在同一块芯片上,避免了传统工艺中常用的连接导线或者焊盘。将集成芯片设计成直径为12mm的圆形芯片,与耦合太赫兹波信号的硅超半球透镜的尺寸一致,并将检测器天线制备在集成芯片中心处,解决了太赫兹波的耦合等问题。

摘要：在高温超导Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结混频器的研究中，要获得较好的性能指标，结与毫米波源的耦合能力是很重要的参数．研究如何提高这种耦合能力，在实际应用中有着十分重要的意义．为此，我们用准光学原理，设计了ＬＡＯ介质透镜系统，以ＹＢＣＯ台阶结为检测元，分别测量了在增加了该系统前后，相同的毫米波功率对Ｊｏｓｅｐｈｏｓｎ结零台阶电流的压缩情况．实验结果表明，在增加了该光学系统后，结与毫米波的耦合能力有了约１４ｄＢ的显著提高．该系统可用于毫米波和亚毫米波段的谐波混频器上．