【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子测量技术，更具体地，涉及基于开放式谐振腔的微波标准场辐照系统和超导测试方法。
技术介绍
1、超导约瑟夫森结是由超导体-绝缘体-超导体构成的超导结型器件。在两个超导体之间通过一个薄的绝缘层时，超导电子对（库珀对）可以隧穿过绝缘层，形成超导电流。超导约瑟夫森结可以产生非常稳定的电压，因而可以用作精度很高的电压基准，利用多个超导约瑟夫森结的并联连接可以产生高精度的电压基准。超导约瑟夫森结在外加电压的作用下可以产生高频交流超导电流，因而可以研制毫米波及太赫兹号的辐射源。利用多个超导约瑟夫森结排列成阵列可以实现功率的相干叠加，从而增强辐射强度。超导约瑟夫森结具有反应速率快、量子极限灵敏度高、低噪声等优点。超导约瑟夫森结还提供了在宏观尺度上实现和操控量子态的有效途径，因而在量子计算机中用作核心器件。
2、超导约瑟夫森结的量子特性表征是超导器件的设计和研发的基础。如何为超导约瑟夫森结提供一个标准的微波辐照场条件，对于准确测量用于表征其量子特性的夏皮罗台阶等参数至关重要。
3、一种传统的超导测试方法是把制备有约瑟夫森结的样品直接放入到波导中，在微波辐照场的作用下，测量交变电压与超导电流平均值的关系，从而获得夏皮罗台阶。然而，由于波导中电磁场分布不均匀，能量不够集中，使得微波电磁场与约瑟夫森结的耦合较差，很难测得高质量的夏皮罗台阶。此外，也有方法采用裸露的同轴电缆直接放在约瑟夫森结附近进行微波辐照测试。这种方法通常产生的微波电磁场比较微弱，信噪比较差容易受到干扰，无法获得令人满意的微波辐照环境。
<...【技术保护点】
1.一种微波标准场辐照系统，包括：
2.根据权利要求1所述的微波标准场辐照系统，还包括：调节螺杆，所述调节螺杆从所述壳体的外部延伸至内部，并且与所述样品台上的螺孔啮合，用于移动所述样品台。
3.根据权利要求1所述的微波标准场辐照系统，其中，所述谐振腔包括：
4.根据权利要求3所述的微波标准场辐照系统，其中，所述谐振腔的长度对应于所述第一凹面反射镜和所述第二凹面反射镜之间的距离，所述谐振腔具有恒定的长度。
5.根据权利要求3所述的微波标准场辐照系统，其中，所述谐振腔中的电磁场具有稳定的高斯驻波分布，所述样品的垂直位置位于所述电磁波束腰的位置。
6.根据权利要求3所述的微波标准场辐照系统，还包括：矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪内置所述微波源。
7.根据权利要求6所述的微波标准场辐照系统，其中，在所述谐振腔无样品状态下，所述矢量网络分析仪测量传输系数频响曲线，以获得所述谐振腔的多个初始谐振频率。
8.根据权利要求7所述的微波标准场辐照系统，其中，在所述谐振腔有样品状态下，所述矢量网络分析仪测量所述谐
9.根据权利要求8所述的微波标准场辐照系统，其中，根据准光谐振腔中心电场强度计算模型，计算所述当前谐振频率的标准辐照电场：
10.根据权利要求1所述的微波标准场辐照系统，还包括：
11.根据权利要求10所述的微波标准场辐照系统，还包括：
12.一种超导测试方法，包括：
13.根据权利要求12所述的超导测试方法，其中：所述谐振腔包括：
14.根据权利要13所述的超导测试方法，其中，所述谐振腔的长度对应于所述第一凹面反射镜和所述第二凹面反射镜之间的距离，所述谐振腔具有恒定的长度。
15.根据权利要13所述的超导测试方法，其中，所述谐振腔中的电磁场具有稳定的高斯驻波分布，所述超导样品的垂直位置位于所述电磁波束腰的位置。
16.根据权利要求12所述的超导测试方法，其中，在所述谐振腔中的电场聚集位置放置超导样品包括：
17.根据权利要求16所述的超导测试方法，其中，在所述谐振腔中的电场聚集位置放置超导样品还包括：
18.根据权利要求17所述的超导测试方法，其中，根据准光谐振腔中心电场强度计算模型，计算所述当前谐振频率的标准辐照电场：
19.根据权利要求12所述的超导测试方法，还包括：
20.根据权利要求12所述的超导测试方法，其中，所述超导样品为约瑟夫森结样品，测量所述超导样品的量子特性包括：测量标准辐照电场与所述约瑟夫森结样品的超导电流之间的关系。
...【技术特征摘要】
1.一种微波标准场辐照系统，包括：
2.根据权利要求1所述的微波标准场辐照系统，还包括：调节螺杆，所述调节螺杆从所述壳体的外部延伸至内部，并且与所述样品台上的螺孔啮合，用于移动所述样品台。
3.根据权利要求1所述的微波标准场辐照系统，其中，所述谐振腔包括：
4.根据权利要求3所述的微波标准场辐照系统，其中，所述谐振腔的长度对应于所述第一凹面反射镜和所述第二凹面反射镜之间的距离，所述谐振腔具有恒定的长度。
5.根据权利要求3所述的微波标准场辐照系统，其中，所述谐振腔中的电磁场具有稳定的高斯驻波分布，所述样品的垂直位置位于所述电磁波束腰的位置。
6.根据权利要求3所述的微波标准场辐照系统，还包括：矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪内置所述微波源。
7.根据权利要求6所述的微波标准场辐照系统，其中，在所述谐振腔无样品状态下，所述矢量网络分析仪测量传输系数频响曲线，以获得所述谐振腔的多个初始谐振频率。
8.根据权利要求7所述的微波标准场辐照系统，其中，在所述谐振腔有样品状态下，所述矢量网络分析仪测量所述谐振腔的当前谐振频率和谐振品质因数，以及，通过调节所述样品的垂直位置，使得所述谐振腔的当前谐振频率相对于所述多个初始谐振频率中的选定谐振频率偏移最小。
9.根据权利要求8所述的微波标准场辐照系统，其中，根据准光谐振腔中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，金魁，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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