一种光辐照悬空电容的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光辐照悬空电容的装置，包括：用于承载悬空电容样品的无氧铜腔体；用于承载所述无氧铜腔体的支撑装置；光纤移动装置；其中，所述无氧铜腔体固定在支撑装置上，无氧铜腔体内部安放悬空电容样品；所述支撑装置固定在CCD平台的基座上；所述光纤移动装置固定在CCD平台的移动平台上，且位于无氧铜腔体的下方。本实用新型专利技术还公开了一种光辐照悬空电容的方法。本实用新型专利技术很方便地实现了将平行光束对准微尺度的悬空电容。

【技术实现步骤摘要】
一种光辐照悬空电容的装置
本技术涉及一种光辐照悬空电容的装置和方法，应用领域涉及光、微波与微机械振子的耦合研究，适用于研究量子信息处理等。
技术介绍
量子信息处理是目前科学研究的热点，随着微加工制备工艺的进步与量子信息处理的研究需求，促使了越来越多的研究人员开始关注微机械振子的应用。微机械振子由于具有较高的共振频率、极小的质量和耗散，已被广泛用于量子机理的研究中，随着微加工工艺制备的精细度不断提高，实验室中已经可以制作出微纳尺寸的机械振子，其足够小的尺寸使得它可以与多种固体系统耦合，例如超导量子比特、光腔和微波腔等，形成耦合量子系统，实现不同频率量子系统的相互作用。为了能够研究微机械振子与光的耦合机理，需要用光束辐照微机械振子，传统的方式是利用位移平台来承载微机械振子样品，通过移动位移平台带动微机械振子的移动，来实现微机械振子样品或者光纤的相对位移，从而达到对准的目地，但是这样的方式也存在不足，当样品所需的对准精度已经超过了传统位移平台的精度极限时，传统的对准方式就不能满足需求，并且当一个样品中出现多个目标需要对准的目标时，光照对准后的光源固定位置也难以确定，单纯地采用螺孔固定光源的方式无法实现对光目标的可选择性。
技术实现思路
技术目的：在于克服现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种原理简单、容易实现并且具有实际应用价值的光辐照悬空电容的装置和方法，将硅基片上的极小尺寸的悬空电容看作微机械振子，利用本装置和方法很方便地实现了将平行光束对准微尺度的悬空电容。技术方案：为达到上述目的，本技术提供的第一种技术方案是提供一种光辐照悬空电容的装置，包括：用于承载悬空电容样品的无氧铜腔体；用于承载所述无氧铜腔体的支撑装置；光纤移动装置；其中，所述无氧铜腔体固定在支撑装置上，无氧铜腔体的内部安放悬空电容样品；所述的支撑装置固定在CCD平台的基座上；所述光纤移动装置固定在CCD平台的移动平台上，且位于无氧铜腔体的下方。进一步的，所述无氧铜腔体包括第一无氧铜腔体、第二无氧铜腔体、SMA接头、PCB板、带聚焦准直器的光纤、光纤的夹具和用于固定夹具的压条，所述第二无氧铜腔体与第一无氧铜腔体组合在一起，构成封闭的空间，用于承载悬空电容样品，所述PCB板固定在第一无氧铜腔体的内部，所述SMA接头分别固定在第一无氧铜腔体的两侧，SMA接头的第一中心导体与PCB板的第二中心导体通过焊锡连接，所述夹具在对光过程中固定在光纤移动装置中上，对光结束后，所述夹具通过压条固定在第一无氧铜腔体表面上，所述带聚焦准直器的光纤被夹在夹具的中间。进一步的，所述第一无氧铜腔体和第二无氧铜腔体的底部分别开有第一通光孔和第二通光孔。进一步的，所述承载无氧铜腔体的支撑装置包括基座固定架和横梁，所述基座固定架固定在CCD平台的基座上，所述横梁与基座固定架用螺丝衔接在一起，构成承载无氧铜腔体的支撑装置，横梁用于固定第一无氧铜腔体。进一步的，所述光纤移动装置包括第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架固定在CCD平台的移动平台上，所述第二支撑架与第一支撑架用螺丝衔接在一起，第二支撑架用于承载夹具。进一步的，所述悬空电容样品为微加工工艺制作的微尺度的电容样品，包括硅基底、铝膜接地面、共面波导传输线以及LC谐振电路；所述硅基底是整个悬空电容样品的载体，所述LC谐振电路、铝膜接地面和共面波导传输线均制作在硅基底上，所述共面波导传输线位于硅基底的正中间，所述铝膜接地面位于共面波导传输线的两侧，铝膜接地面与共面波导传输线之间有沟道隔开。进一步的，所述LC谐振电路包括上极板、下极板和螺旋电感，所述LC谐振电路的数量是8个，均匀分布在所述共面波导传输线的两侧，所述上极板和下极板均位于每个LC谐振电路的正中间，上极板与下极板上下正对，构成平面电容器，所述螺旋电感呈螺旋状围绕着上极板和下极板，因此上极板、下极板和螺旋电感共同构成LC谐振回路。本技术提供的第二种技术方案为一种光辐照悬空电容的方法，包括以下步骤：(1)、水平调节CCD平台的检测透镜，使得CCD平台的检测透镜位于第一无氧铜腔体的第一通光孔的正上方，然后在竖直方向调节CCD平台的检测透镜，使CCD平台的检测透镜聚焦于第一无氧铜腔体内悬空电容样品的底面，使得CCD平台的检测透镜可以接收到从悬空电容样品透射出的光束，在CCD平台的显示屏上观测聚焦图样，分辨透光的硅材料区域和不透光的铝材料区域。(2)、根据所述步骤(1)得到的聚焦图样，在竖直方向调整第二无氧铜腔体下方的CCD平台的移动平台，带动光纤移动装置在竖直方向做运动，直到夹具的上表面距第二无氧铜腔体表面约3mm，在水平方向调整CCD平台的移动平台，带动光纤移动装置在水平方向做运动，使得夹具中间夹住的带聚焦准直器的光纤近似对准第二无氧铜腔体的第二通光孔区域。3、根据所述步骤(2)得到的对准位置，打开激光源，产生1550nm波段的光束，光束通过带聚焦准直器的光纤传播，在光纤的聚焦准直器处产生平行度高的聚焦光束。聚焦光束从第二无氧铜腔体的第二通光孔射入，照射在悬空电容样品上，由于悬空电容样品上存在透光的硅材料区域和不透光的铝材料区域，照射在硅区域的光束会透射过去，被CCD平台的检测透镜接收，在CCD平台的显示屏上形成亮图案，而照射在铝区域的光束会被反射，在CCD平台的显示屏上形参暗图案。4、根据所述步骤(3)得到的明暗图案，观查CCD平台的显示屏，通过明暗的图样分辨铝材料区域和硅材料区域，并在水平方向调节CCD平台的移动平台，带动光纤对准装置产生微小的水平位移，使得光束照在悬空电容样品上的不同位置，根据明暗图样找出完整的LC谐振电路阴影部分，再将光束集中对准在LC谐振电路中间位置，即上极板和下极板构成的平行板电容器位置。5、根据所述步骤(4)得到的对准位置，在光束对准平行板电容器后，在竖直方向上调节CCD平台的移动平台，使得夹具的上表面与第二无氧铜腔体的表面紧贴，然后使用压条将夹具固定在第二无氧铜腔体上。6、将夹具与第二支撑架的连接部分取下，完成整个悬空电容样品的对光步骤。与现有的技术相比，本技术具有下述优点：1、借助CCD平台的对光方式可以更好地保持对光的精准度；2、所提供的对光装置结构简单，制造成本低；3、对光后的无氧铜腔体在后续的应用过程中便于移动，稳定性好。附图说明图1为光辐照悬空电容的无氧铜腔体的示意图(左视图)；图2为光辐照悬空电容的无氧铜腔体的示意图(正视图)；图3为光辐照悬空电容装置的结构示意图；图4为悬空电容样品的对光示意图；图5为悬空电容样品的结构示意图；图6为LC谐振电路的结构示意图；图7为第二无氧铜腔体的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步阐述：如图1、图2、图3、图4以及图7所示，光辐照悬空电容的无氧铜腔体308主要包含第一无氧铜腔体101、第二无氧铜腔体102、SMA接头103、PCB板401、带聚焦准直器的光纤203、夹具202和用于固定夹具202的压条201。所述第一无氧铜腔体101和第二无氧铜腔体102的材料均是高纯度的无氧铜(铜纯度>99.99％)，两个腔体组合在一起构成密闭的空间，用来承载悬空电容样品402，第一无氧铜腔体101和第二无氧铜腔体102的底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光辐照悬空电容的装置，其特征在于，包括：用于承载悬空电容样品(402)的无氧铜腔体(308)；用于承载所述无氧铜腔体(308)的支撑装置(309)；光纤移动装置(310)；其中，所述无氧铜腔体(308)固定在支撑装置(309)上，无氧铜腔体(308)的内部安放悬空电容样品(402)；所述支撑装置(309)固定在CCD平台的基座上；所述光纤移动装置(310)固定在CCD平台的移动平台上，且位于无氧铜腔体(308)的下方。

【技术特征摘要】
1.一种光辐照悬空电容的装置，其特征在于，包括：用于承载悬空电容样品(402)的无氧铜腔体(308)；用于承载所述无氧铜腔体(308)的支撑装置(309)；光纤移动装置(310)；其中，所述无氧铜腔体(308)固定在支撑装置(309)上，无氧铜腔体(308)的内部安放悬空电容样品(402)；所述支撑装置(309)固定在CCD平台的基座上；所述光纤移动装置(310)固定在CCD平台的移动平台上，且位于无氧铜腔体(308)的下方。2.根据权利要求1所述的一种光辐照悬空电容的装置，其特征在于：所述无氧铜腔体(308)包括第一无氧铜腔体(101)、第二无氧铜腔体(102)、SMA接头(103)、PCB板(401)、带聚焦准直器的光纤(203)、用于固定带聚焦准直器的光纤(203)的夹具(202)和用于固定夹具(202)的压条(201)，所述第二无氧铜腔体(102)与第一无氧铜腔体(101)组合在一起，构成封闭的空间，用于承载悬空电容样品(402)；所述PCB板(401)固定在第一无氧铜腔体(101)的内部，所述SMA接头(103)分别固定在第一无氧铜腔体(101)的两侧，SMA接头(103)的第一中心导体(404)与PCB板(401)的第二中心导体(403)通过焊锡连接；所述夹具(202)在对光过程中固定光纤移动装置(310)中上，对光结束后，所述夹具(202)通过压条(201)固定在第一无氧铜腔体(101)的表面上，所述带聚焦准直器的光纤(203)位于夹具(202)的中间。3.根据权利要求2所述的一种光辐照悬空电容的装置，其特征在于：所述第一无氧铜腔体(101)和第二无氧铜腔体(102)的底部分别开有第一通光孔(105)和第二通光孔(701)。4.根据权利要求1所述的一种光辐照悬空电容的装置，其特征在于：所述承载无氧铜腔体(308)的支撑装...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国柱，戴欣，李永超，江俊良，潘佳政，吴培亨，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32