基于多个超导约瑟夫森结串联的阻抗匹配约瑟夫森参量放大器

    公开(公告)号:CN113242027A

    公开(公告)日:2021-08-10

    申请号:CN202110206157.X

    申请日:2021-02-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多个超导约瑟夫森结串联的阻抗匹配约瑟夫森参量放大器,包括输入输出端口、阻抗匹配传输线、非线性LC谐振器和直流偏置线,其中非线性LC谐振器由叉指电容和等效电感器构成,等效电感器由超导约瑟夫森结串联阵列及直流超导量子干涉仪构成,直流超导量子干涉仪由两个并联的超导约瑟夫森结组成的闭合环路构成,叉指电容连接阻抗匹配传输线,超导量子干涉仪的闭合环路处设置直流偏置线,通过调节直流偏置线的电流,改变直流超导量子干涉仪环路中的磁通,来实现非线性LC谐振器的频率调节。本发明有效降低了结构设计复杂度,实现非线性谐振器与外部传输线的阻抗匹配,总的谐振频率在较大范围内连续可调,器件性能稳定可靠。

    一种制备像素化太赫兹光谱传感芯片及其制备方法

    公开(公告)号:CN113237846A

    公开(公告)日:2021-08-10

    申请号:CN202110490702.2

    申请日:2021-05-06

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种制备像素化太赫兹光谱传感芯片及其制备方法。本发明公开了一种像素化太赫兹光谱传感芯片,包括16个工作频点各不相同的像素,各像素由结构相同、几何尺寸不同的金属平面谐振器阵列组成。本发明公开了上述光谱传感芯片的制作方法,包括基片清洗;双层光刻胶旋涂;紫外曝光和显影;金属薄膜沉积和剥离。本发明还公开了上述光谱传感芯片用于生物分子太赫兹光谱测试的方法,包括将宽带太赫兹源照射在加载待测样品的芯片上,通过太赫兹相机捕获图像信息并提取太赫兹光谱信息。本发明实现了在太赫兹频段宽频带、高灵敏的光谱检测。

    一种中红外超导纳米线单光子探测器

    公开(公告)号:CN112798116A

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN202110042317.1

    申请日:2021-01-13

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种中红外超导纳米线单光子探测器,采用电子束光刻技术和反应离子刻蚀技术,将含Mo、Si非晶或多晶超导薄膜,制成超导纳米线,作为探测器的光敏面,实现了中红外SNSPD的有效制备;采用中红外光源、可调衰减器、准直器、带通滤波器、稀释制冷机、光敏面、偏置器、放大器和计数器,组成探测器,采用自由空间耦合技术,有效解决了光纤耦合中红外SNSPD的难题;发射并接收中红外波段的光子,计算单位时间到达光敏面的光子数,为有效计算中红外SNSPD量子探测效率奠定了基础。

    一种集成硅光子晶体波导的太赫兹探测器

    公开(公告)号:CN112747820A

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN202011541647.7

    申请日:2020-12-23

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提出了一种集成硅光子晶体波导的太赫兹探测器,包括二维光子晶体平板、渐变耦合输入波导、线缺陷传输波导、多个L3型光子微腔,以及多个太赫兹探测器,其中:二维光子晶体平板由若干晶体单元组成,每个晶体单元上晶格周期排列形成三角晶格结构,不同的晶体单元上水平晶格常数不同,而垂直晶格常数相同,以此保持晶体单元分块的水平拼接对应;每个晶体单元上设置一个L3型光子微腔,每个L3型光子微腔上设置一个太赫兹探测器,各个晶体单元通过线缺陷传输波导连接,二维光子晶体平板通过渐变耦合输入波导与外接输入波导连接。本发明能够同时检测多个频段的太赫兹信号。

    一种泡沫材料的大视场太赫兹无损检测方法

    公开(公告)号:CN112504998A

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202010988229.6

    申请日:2020-09-18

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种泡沫材料的大视场太赫兹无损检测方法,建立收发同路式像方机械旋转镜扫描的太赫兹无损成像系统;构建太赫兹无损成像系统的强度与入射角度的关系模型;利用太赫兹无损成像系统对无缺陷泡沫材料制成的被测物进行太赫兹无损检测成像测试,对无缺陷泡沫材料对应的太赫兹图像数据进行数据拟合,得到强度与入射角度关系的特定曲线;利用太赫兹无损成像系统对有缺陷泡沫材料制成的被测物进行太赫兹无损检测成像测试,结合强度与入射角度关系的特定曲线,对有缺陷泡沫材料对应的太赫兹图像数据进行强度校正,识别缺陷。本发明通过对太赫兹无损成像系统的光反射模型的建立和后期的太赫兹图像处理,使得镜面反射成像和漫反射成像相结合。

    一种基于双线结构消减SNSPD暗计数的设计

    公开(公告)号:CN111721429A

    公开(公告)日:2020-09-29

    申请号:CN202010557380.4

    申请日:2020-06-18

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于双线结构消减SNSPD暗计数的设计,将2根氮化铌纳米线不交叉的相互缠绕,构成双线结构的超导纳米线单光子探测器SNSPD,用一根纳米线调控另一根纳米线的行为,调节偏置电流接近超导临界电流;采用光纤将光信号引入探测器光敏区,通过2根纳米线分别输出2路信号,使两根纳米线之间的暗计数相互激发,经电压比较器和异或门,消减暗计数信号,保留光子响应信号;通过使用双线结构SNSPD独特性能,能有效抑制探测器暗计数的产生,后期通过工艺提升,进一步提高SNSPD暗计数的耦合效率,有望实现完全抑制SNSPD系统的暗计数,极大提升探测器的信噪比。

    一种光子数分辨增强激光通信系统及方法

    公开(公告)号:CN111130652A

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201911411328.1

    申请日:2019-12-31

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种光子数分辨增强激光通信系统及方法,系统包括控制器、波形发生器、脉冲激光源、可调衰减器、阵列超导纳米线单光子探测器、功率放大器、功率合成器、模数转换器和示波器,控制器对需要输出的数据进行编码调制,并输入至波形发生器,波形发生器将编码信息转化为电脉冲信号输出至脉冲激光源,脉冲激光源根据输入的电脉冲信号产生对应的光脉冲信号,然后经过可调衰减器输入阵列超导纳米线单光子探测器,经过功率放大器和功率合成器后输出具备光子数分辨的信号,最终信号经模数转换器整形后被示波器接收采集下来。本发明极大地降低由于外部光学空间噪声和超导探测器自有暗噪声带来的误码干扰,使得误码率逼近光通信的自有光量子误码极限。

    一种基于超导氮化铌复用热、微波及太赫兹的直接检测器

    公开(公告)号:CN108279072A

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201810047444.9

    申请日:2018-01-18

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G01J5/24

    Abstract: 本发明公开了一种基于超导氮化铌复用热、微波及太赫兹的直接检测器,包括低温杜瓦、超导氮化铌测辐射热计芯片、聚焦透镜、偏置器、光学斩波器、加热系统、微波注入系统、太赫兹注入系统以及信号检测系统。超导氮化铌测辐射热计芯片设置于低温杜瓦内。低温杜瓦设有透明窗,使得太赫兹波能够通过透明窗进入低温杜瓦的内部,通过聚焦透镜将太赫兹波聚焦于超导氮化铌测辐射热计芯片上。偏置器为T型偏置器连接超导氮化铌测辐射热计芯片。偏置器的射频端口和直流端口分别连接微波注入系统和信号检测系统。加热系统用于加热超导氮化铌测辐射热计芯片。光学斩波器设于低温杜瓦的透明窗之前。太赫兹注入系统设于低温杜瓦的透明窗和光学斩波器之间。

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