低溫超導(dǎo)狀態(tài)下微波共面波導(dǎo)諧振器的研究.pdf

1、從20世紀(jì)開始，隨著低溫超導(dǎo)技術(shù)的不斷發(fā)展，共面波導(dǎo)(CPW)諧振器因其自身所具有的居多優(yōu)點(diǎn)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(jì)算、量子信息處理、參量放大、二能級(jí)系統(tǒng)耦合等領(lǐng)域，作為探測(cè)器件被廣泛地應(yīng)用于微弱信號(hào)、宇宙射線等的探測(cè)領(lǐng)域。時(shí)下最熱門的研究無非是以共面波導(dǎo)(CPW)諧振器為基礎(chǔ)的微波動(dòng)態(tài)電感陣列探測(cè)器(MKID)在宇宙輻射探測(cè)方面的應(yīng)用。目前所研究的共面波導(dǎo)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(jì)算等方面，四分之一波長型及集總緊湊型主要用在對(duì)低溫微弱信號(hào)的探測(cè)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(jì)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(shí)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(cè)量它的傳輸特性進(jìn)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(gè)方面:1、首先簡(jiǎn)要介紹國內(nèi)外

3、關(guān)于共面波導(dǎo)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(shì)。2、從Mattis-Bardeen理論和二能級(jí)系統(tǒng)(TLS)理論出發(fā)研究分析超導(dǎo)共面波導(dǎo)諧振器作為動(dòng)態(tài)電感探測(cè)器的工作原理，著重對(duì)動(dòng)態(tài)電感在總電感中所占的比例進(jìn)行分析推導(dǎo)。3、根據(jù)傳輸線理論、微波電路的基本知識(shí)及共面波導(dǎo)的相關(guān)結(jié)構(gòu)知識(shí)，分析共面波導(dǎo)諧振器的等效電路及傳輸特性，推導(dǎo)傳輸系數(shù)的相位表達(dá)式。4、利用專業(yè)仿真軟件HFSS設(shè)計(jì)半波長、四分之一波長諧振器的模型并作了部分