基于微波谐振电路读出的太赫兹石墨烯约瑟夫森结探测系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于微波谐振电路读出的太赫兹石墨烯约瑟夫森结探测系统，包括石墨烯约瑟夫森结探测器、微波谐振读出电路、微波网络分析仪等。石墨烯约瑟夫森结探测器与微波谐振读出电路共同组成微波谐振电路。太赫兹信号引起石墨烯约瑟夫森结探测器等效微波电感改变，进而引起微波谐振电路谐振频率和品质因子发生变化。本发明专利技术采用微波网络分析仪监测微波谐振电路谐振频率和品质因子变化，进而实现太赫兹信号高灵敏度探测。相比于传统直流偏置读出，微波谐振电路读出不受外界磁场干扰，抗干扰能力强。另外，石墨烯约瑟夫森结探测器与微波谐振读出电路可单片集成，更易实现大规模太赫兹石墨烯约瑟夫森结阵列探测器。太赫兹石墨烯约瑟夫森结阵列探测器。太赫兹石墨烯约瑟夫森结阵列探测器。

【技术实现步骤摘要】
基于微波谐振电路读出的太赫兹石墨烯约瑟夫森结探测系统


[0001]本专利技术属于太赫兹探测
，具体涉及基于微波谐振电路读出的太赫兹石墨烯约瑟夫森结探测系统。

技术介绍

[0002]太赫兹波段是一个有待全面研究与开发的“新”电磁波段，具有强分子吸收和色散、高空间分辨率、低光子能量等诸多特点，在天文学、物理学、材料科学、生命科学、信息技术等领域具有重要科学意义及丰富应用前景。高灵敏度非相干探测器是太赫兹科学与应用发展的关键技术之一。目前，太赫兹波段高灵敏度非相干探测器技术主要有超导相变边缘探测器和超导动态电感探测器。超导相变边缘探测器属于热探测器，近年来得益于低噪声超导量子干涉器件（SQUID）读出复用技术的进步和探测器噪声机制的进一步解明，超导相变边缘探测器得到了快速发展，在许多太赫兹天文望远镜（如美国JCMT望远镜）中得到应用。超导动态电感探测器是基于高能光子激发准粒子光电效应的超导探测器，其采用更为简单的频域读出复用技术，可实现与超导相变边缘探测器相近的灵敏度，在若干太赫兹天文望远镜（如欧洲IRAM望远镜）上也实现了初步试验观测。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于微波谐振电路读出的太赫兹石墨烯约瑟夫森结探测系统，其特征在于，包括石墨烯约瑟夫森结探测器（1）、微波谐振读出电路（2）、微波网络分析仪（3）和低温制冷机（4）；所述石墨烯约瑟夫森结探测器（1）与微波谐振读出电路（2）电连接，共同组成微波谐振电路；被探测信号（5）加热石墨烯约瑟夫森结探测器（1），通过改变石墨烯约瑟夫森结探测器（1）的等效微波电感进而改变微波谐振电路的谐振频率和品质因子；所述微波网络分析仪（3）与微波谐振读出电路（2）连接，用于监测微波谐振电路的谐振频率和品质因子的变化，进而实现对被探测信号（5）的探测；所述低温制冷机（4）为石墨烯约瑟夫森结探测器（1）和微波谐振读出电路（2）提供低温工作环境。2.如权利要求1所述的基于微波谐振电路读出的太赫兹石墨烯约瑟夫森结探测系统，其特征在于：所述石墨烯约瑟夫森结探测器（1）由硅透镜（1
‑
1）和石墨烯约瑟夫森结探测器芯片（1
‑
2）组成，所述石墨烯约瑟夫森结探测器芯片（1
‑
2）由平面天线（1
‑2‑
1）和石墨烯微桥（1
‑2‑
2）组成，所述硅透镜（1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪巍，史生才，李婧，林镇辉，李费明，罗强辉，
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：