微波超導電路電流的激光輔助測量.pdf

1、運用超導和微波技術研制的微波超導器件與常規(guī)金屬微波器件相比，具有靈敏度高、噪聲低、抗干擾強等特點，然而實用的高溫超導材料在低、中、高微波功率場下都會產生非線性效應，這種特性一方面影響了超導微波電路的性能，另一方面又為新型超導微波器件的研制提供了契機，然而盡管學界通過宏觀測量方法對高溫超導材料微波非線性的機理提出了多種表象理論，但至今為止尚沒有一種公認的理論能夠完善地解釋高溫超導材料微波非線性的各種現象，因此需要局部測量的方法來進一步確定

2、其機理。
　　 本文以超導材料的線性模型和非線性模型為基礎，根據光致超導非線性理論，設計實現了利用激光技術輔助測量這種局部測量方法對微波超導電路電流分布進行測試的實驗平臺，并利用該實驗平臺對高溫超導微橋諧振器內部電流分布進行測量和分析，其原理如下：當相同的激光照射在高溫超導微橋諧振器上電流強弱不同的部分會產生不同強度的非線性，這種非線性可以直接由三階交調信號(IMD?)表現出來。根據以上原理，通過移動激光照射的位置并測試微波信號

3、的三階交調性能，就能得到高溫超導微橋諧振器電流分布。
　　 從實驗可以看出，相對于常規(guī)的高溫超導電路非線性測量方法而言，激光輔助高溫超導微波電路非線性測量的方法是一種局部測量方法，對高溫超導材料微波非線性機理的研究有很大的意義，同時其不僅對高溫超導微波限幅器、高溫超導微波開關等以高溫超導材料微波非線性為工作機理無源器件的研制有一定的意義，也對以超導隧道效應（約瑟夫森效應）和磁通量子化為基礎的高溫超導微波有源器件的研制也有一定的指