超導(dǎo)性的微波應(yīng)用
[拼音]:chaodaoxing de weibo yingyong
[外文]:application of superconductivity in microwave
利用超導(dǎo)隧道效應(yīng)制成的檢測器、混頻器、參量放大器和壓控振蕩器等可有效地工作于短毫米、亞毫米和遠(yuǎn)紅外波段,具有噪聲低、頻帶寬、響應(yīng)速率快等優(yōu)點。超導(dǎo)隧道效應(yīng)在上述波段的應(yīng)用已成為開發(fā)電磁波資源的有效手段。有關(guān)的器件制備、電路設(shè)計、工作機理等方面的研究亦已逐漸形成專門領(lǐng)域,常稱為超導(dǎo)性的微波應(yīng)用或超導(dǎo)性的高頻應(yīng)用。常見的檢測器采用超導(dǎo)隧道結(jié),并偏置在準(zhǔn)粒子隧道效應(yīng)伏安特性的非線性拐角附近。響應(yīng)率已接近每輸入一個光子即可產(chǎn)生一個電子的量子極限?;祛l器可分為基波混頻、諧波混頻和自本振混頻等工作方式。在基波混頻的方式中,頻率為fs的信號與頻率為的本振相混產(chǎn)生中頻|fs-|。這種工作方式除了噪聲低之外,所需本振功率極?。s10-9瓦數(shù)量級),還可能提供變頻增益。在諧波混頻的工作方式中,中頻是|fs–n|,其中諧波次數(shù)n可達(dá)幾十至幾百,尤其適用于頻率綜合或激光頻率計量等方面。在自本振混頻的工作方式中,利用超導(dǎo)隧道器件上所加直流偏壓產(chǎn)生的高頻振蕩作為本振并與信號混頻。改變直流偏壓可以使本振頻率在較大的范圍內(nèi)變化。利用這種特性還可制成壓控振蕩器。每微伏偏壓所對應(yīng)的振蕩頻率高達(dá)484兆赫,故特別適用于遠(yuǎn)紅外波段。利用超導(dǎo)隧道器件呈現(xiàn)參量電感的性質(zhì),可以制成三光子或四光子式的參量放大器,提供優(yōu)良的噪聲、增益、帶寬特性。上述各種器件已用于微弱信號接收、頻率計量、等離子體診斷和基礎(chǔ)研究等方面。在較低的頻率下,超導(dǎo)器件還可用于功率和衰減的精密測量、高穩(wěn)定度諧振腔、快速瞬態(tài)信號波形的精密測量以及模擬-數(shù)字變換器等方面。
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