摘要：动态电感探测器容易频域集成,作为一种新兴的超导探测器件在(亚)毫米及光学波段的天文探测和阵列成像中得到了初步应用.在单像素层面,动态电感探测器的暗噪声水平是关键指标之一.本文详细介绍了一种适用于动态电感探测器的噪声功率谱分析方法,可以较好地平衡噪声频谱分辨率与方差性能,准确且高效地进行噪声谱分析.利用此方法,研究了两种工艺的超导铝动态电感探测器,发现在铝膜上下两层镀氮化硅膜的样品的频率噪声约为裸铝样品的25%—50%.基于这种双层氮化硅工艺,进一步研究了多种几何设计的集总结构铝动态电感探测器在不同微波功率和温度下的噪声特性,实验结果与典型的二能级系统噪声行为相符.本文的研究为动态电感探测器的噪声谱表征提供了一种标准方法,并为研制低噪声的超导铝动态电感探测器奠定了基础.

摘要：功分器是将信号按照一定比例进行功率分配的微波器件,广泛应用于微波电路.鉴于超导功分器是超导量子计算电路和超导微波光子探测器的重要器件单元,本文首先采用奇偶模方法分析三端口微波网络传输特性以获取无隔离电阻功分器的参数,其次通过商用电磁仿真软件HFSS设计了中心频率为5 GHz、功分比为等分的共面波导型超导微波功分器.然后利用微加工技术在硅基上制备了该原型器件,并在极低温平台对其功分特性进行了实验测试.结果表明,所制备的功分器在5-5.5 GHz频段内的功分参数与设计参数一致.因此,本文工作可推广应用于超导微波电路中其他无源器件的设计和制备.

摘要：超导约瑟夫森结是实现超导量子计算和微波单光子探测的核心器件,其物理参数很难直接测定.与之前常用的测量结微波激励效应估计方法不同,本文通过实验测量低频电流驱动下的约瑟夫森结Ⅰ-Ⅴ曲线及其跳变电流统计分布,并与基于标准电阻电容分路结模型数值模拟进行比对,推算出了约瑟夫森结的临界电流I_(c)、电容C、电阻R及阻尼参数β_(C)等物理参数.结果表明,所推算的参数值与基于微观理论推导所得到的Amb-gaokar-Baratoff公式基本符合,可供约瑟夫森结的器件参数按需设计和制备工艺的参数设置等参考.

摘要：近几十年来,超导单光子探测技术被越来越广泛的应用于量子保密通信与线性光量子计算等重要领域中.其中,基于超导共面波导谐振器的单光子技术以其结构简单,高探测效率及可分辨光子数目等特性吸引了人们越来越多的关注.随着科研工作者对样品制备工艺的不断改进,对选用超导薄膜材料的不断优化,以及对相关背景理论的深入研究,共面波导谐振器单光子探测技术在近几年中取得了巨大的突破.本文将从共面波导谐振器单光子探测器的工作原理,相关理论研究,样品参数设计等方面出发,结合本实验室近期测试得到的实验结果,对共面波导谐振器单光子探测技术的发展近况进行简要的综述.