低溫超導狀態(tài)下微波共面波導諧振器的研究.pdf

1、從20世紀開始，隨著低溫超導技術(shù)的不斷發(fā)展，共面波導(CPW)諧振器因其自身所具有的居多優(yōu)點在越來越多的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，作為量子器件被應(yīng)用在量子計算、量子信息處理、參量放大、二能級系統(tǒng)耦合等領(lǐng)域，作為探測器件被廣泛地應(yīng)用于微弱信號、宇宙射線等的探測領(lǐng)域。時下最熱門的研究無非是以共面波導(CPW)諧振器為基礎(chǔ)的微波動態(tài)電感陣列探測器(MKID)在宇宙輻射探測方面的應(yīng)用。目前所研究的共面波導諧振器主要分為二分之一波長型、四分之一波長型、

2、集總緊湊型，其中二分之一波長型主要用于參量放大、量子計算等方面，四分之一波長型及集總緊湊型主要用在對低溫微弱信號的探測等領(lǐng)域。本文從小型化、高Q值的角度出發(fā)，主要研究分析四分之一波長諧振器，根據(jù)理論分析設(shè)計諧振器模型，通過磁控濺射或電子束蒸發(fā)等微加工工藝制備出實際的諧振器樣品，在極低溫條件下利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量它的傳輸特性進行并研究傳輸特性隨溫度、功率的變化情況。
　　本文的主要工作可以概括為以下幾個方面:1、首先簡要介紹國內(nèi)外

3、關(guān)于共面波導諧振器的研究背景、所取得的理論成果及研究現(xiàn)狀和趨勢。2、從Mattis-Bardeen理論和二能級系統(tǒng)(TLS)理論出發(fā)研究分析超導共面波導諧振器作為動態(tài)電感探測器的工作原理，著重對動態(tài)電感在總電感中所占的比例進行分析推導。3、根據(jù)傳輸線理論、微波電路的基本知識及共面波導的相關(guān)結(jié)構(gòu)知識，分析共面波導諧振器的等效電路及傳輸特性，推導傳輸系數(shù)的相位表達式。4、利用專業(yè)仿真軟件HFSS設(shè)計半波長、四分之一波長諧振器的模型并作了部分