【技术实现步骤摘要】
鉴频式KIDs探测器相位噪声测量电路系统及测量方法
本专利技术涉及一种用于对超导KIDs探测器相位噪声测量的电路系统及操作方法，属于太赫兹/光学技术研究领域。
技术介绍
超导动态电感探测器(KineticInductanceDetectors,KIDs)是一种新型低温高灵敏度探测器，可用于从毫米波到太赫兹、光学/紫外、X射线、γ频段的目标成像观测。KIDs探测器核心电路主要由光子信号接收器和微波谐振器两个部分组成，根据KIDs工作原理，当外部射频信号辐照KIDs探测器，接收器接受光子能量后发生超导库珀对破裂的现象，将导致微波谐振器的动态电阻和动态电感的变化，从而引起了微波谐振器特性(Q因子、幅度、相位等)变化。通过读出电路获取微波谐振器的(幅度或相位)变化信息，即可间接探测到入射光子信号的信息特征。由于KIDs探测器微波谐振器可实现超过104以上的高Q值设计，使得在一根单一的传输线上有可能耦合多个(>1000)具有不同谐振频率的KIDs探测器成为可能。若采用梳状信号发生器在传输线上外加与KIDs探测器阵列单元的谐振频率一一对应的激励信号，通过频分复用...
【技术保护点】
1.一种鉴频式KIDs探测器相位噪声测量电路系统，其特征在于，包括频综源、定向耦合器、KIDs探测器读出电路模块、混频器模块、低通滤波器、直流放大器、数据采集卡和控制计算机；所述频综源的输出信号通过定向耦合器分为两路，所述定向耦合器的两路输出端分别与KIDs探测器读出电路模块的读出信号输入端、可调移相器的输入端连接，所述KIDs探测器读出电路模块的读出信号输出端与混频器模块的射频输入端连接，可调移相器的输出端与混频器模块的本振输入端连接，而混频器模块的中频输出端则与所述低通滤波器连接，低通滤波器的输出端通过直流放大器与数据采集卡连接，所述数据采集卡的信号输出端与所述控制计算...
【技术特征摘要】
1.一种鉴频式KIDs探测器相位噪声测量电路系统，其特征在于，包括频综源、定向耦合器、KIDs探测器读出电路模块、混频器模块、低通滤波器、直流放大器、数据采集卡和控制计算机；所述频综源的输出信号通过定向耦合器分为两路，所述定向耦合器的两路输出端分别与KIDs探测器读出电路模块的读出信号输入端、可调移相器的输入端连接，所述KIDs探测器读出电路模块的读出信号输出端与混频器模块的射频输入端连接，可调移相器的输出端与混频器模块的本振输入端连接，而混频器模块的中频输出端则与所述低通滤波器连接，低通滤波器的输出端通过直流放大器与数据采集卡连接，所述数据采集卡的信号输出端与所述控制计算机的信号输入端连接，控制计算机的信号输出端与频综源的控制信号输入端连接；所述KIDs探测器读出电路模块包括设置在读出信号输入端的第一可调衰减器，设置在读出信号输出端的第二可调衰减器，所述第一可调衰减器的输出端通过第一隔直器与第一低温衰减器的输入端连接，第一低温衰减器的输出端通过第二隔直器与第二低温衰减器的输入端相连，第二低温衰减器输出端与安装在样品盒内的KIDs探测器芯片的输入端相连，KIDs探测器芯片的输出端与低温低噪声放大器的输入端连接，所述低温低噪声放大器的输出端与第三低温衰减器的输入端连接，所述第三低温衰减器的输出端与常温低噪声放大器的输入端相连，常温低噪声放大器的输入端端通过第三隔直器与第二可调衰减器连接；所述第一、第二可调衰减器，第一、第三隔直器和常温低噪声放大器处于常温环境中，所述第一、第二、第三低温衰减器，第二隔直器，低温低噪声放大器与探测器芯片设置在低温杜瓦装置内，且所述第二隔直器为双隔离隔直器；所述混频器模块包括一个双平衡混频器，混频器模块的本振输入端通过第一衰减器与双平衡混合器的本振端口连接，混频器模块的射频输入端通过第二衰减器与双平衡混合器的射频端口连接，所述本振输入端与第一衰减器之间，射频输入端与第二衰减器之间分别串接一个双隔离隔直器；所述定向耦合器采用耦合度为15～30dB的宽带弱耦合度定向耦合器；所述低通滤波器的截止频率低于1MHz。2.根据权利要求1所述的一种鉴频式KIDs探测器相位噪声测量电路系统，其特征在于：KIDs探测器读出电路模块中，所述第一、第二可调衰减器的可调范围值为0～62dB，所述常温低噪声放大器、低温低噪声放大器均为+40dB放大器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑾屏，史生才，林镇辉，段文英，李婧，李升，胡洁，石晴，吕伟涛，李陟，
申请(专利权)人：中国科学院紫金山天文台，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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