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基于低温超导技术的弱光探测

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基于低温超导技术的弱光探测
论文目录
 
中文摘要第1-8页
英文摘要第8-14页
绪论第14-16页
第1章 低温超导电性及低温超导探测器的应用第16-26页
  1.1 低温超导电性的起源第16-20页
    1.1.1 BCS理论第17-18页
    1.1.2 Ginzburg-Landau理论第18-20页
  1.2 低温超导探测器的实际应用第20-26页
    1.2.1 亚毫米波及毫米波信号中的应用第20-21页
    1.2.2 光学波段中的应用第21-23页
    1.2.3 紫外波段中的应用第23-24页
    1.2.4 X射线波段中的应用第24-25页
    1.2.5 在暗物质探测中的应用第25-26页
第2章 低温超导探测器的主要技术指标第26-36页
  2.1 弱光探测器的主要技术指标第26-30页
    2.1.1 探测谱范围第26-27页
    2.1.2 死时间第27页
    2.1.3 暗记数率第27页
    2.1.4 探测效率第27-29页
    2.1.5 时间抖动第29页
    2.1.6 光子数分辨能力第29-30页
  2.2 几种常见的弱光探测器第30-36页
    2.2.1 传统的半导体单光子探测器第31-33页
    2.2.2 主流的超导弱光探测器第33-36页
第3章 基于超导边界转变传感技术的弱光探测器第36-56页
  3.1 TES的工作原理第36-45页
    3.1.1 TES实现弱光探测的物理过程第37-41页
    3.1.2 TES的稳定工作条件第41-42页
    3.1.3 TES偏置电路的电热负反馈原理第42-44页
    3.1.4 TES的能量分辨率第44-45页
  3.2 TES的噪声分析第45-46页
  3.3 TES的后续读出系统第46-49页
  3.4 TES样品的制备工艺及测试结果讨论第49-56页
第4章 基于超导共面波导谐振技术的弱光探测器第56-77页
  4.1 CPW谐振器作为弱光探测器的工作原理及读出系统第56-61页
    4.1.1 CPW谐振器的工作原理第56-58页
    4.1.2 CPW谐振器作为弱光探测器的读取方法第58-59页
    4.1.3 CPW谐振器对比其他几种主流超导探测器的优缺点第59-61页
  4.2 低温下CPW谐振器应用于弱光探测的理论第61-68页
    4.2.1 Marttis-Bardeen理论第61-63页
    4.2.2 复电导率第63-64页
    4.2.3 谐振器的表面阻抗Z_s第64-66页
    4.2.4 二能级系统(TLS)理论第66-68页
  4.3 CPW谐振器的几种常见类型第68-73页
    4.3.1 二分之一波长谐振器第69-70页
    4.3.2 四分之一波长谐振器第70-72页
    4.3.3 集总结构的谐振器第72-73页
  4.4 CPW超导谐振器的噪声分析第73-74页
  4.5 CPW谐振器的成功制备第74-77页
第5章 稀释制冷机及低温测试线路第77-95页
  5.1 稀释制冷机的工作原理第77-82页
    5.1.1 ~3He、~4He的特性第77-80页
    5.1.2 ~3He/~4He混合液的特性第80-82页
  5.2 稀释制冷机的主要组成部分及工作过程第82-88页
    5.2.1 脉冲管制冷机第82-83页
    5.2.2 混合腔第83-84页
    5.2.3 蒸发室第84-85页
    5.2.4 热交换机第85-87页
    5.2.5 稀释制冷机的工作过程第87-88页
  5.3 稀释制冷机的运行情况第88-89页
  5.4 基于稀释制冷机的实验线路搭建第89-95页
    5.4.1 低频信号测量线路第90-91页
    5.4.2 高频微波测量线路第91-93页
    5.4.3 光纤引入线路第93-95页
第6章 对CPW谐振器基本传输特性的测量第95-104页
  6.1 对CPW谐振器阵列的测试第95-97页
  6.2 对CPW谐振器中心频率随变化温度的测试第97-99页
  6.3 对CPW谐振器品质因数随变化温度的测试第99-102页
  6.4 对CPW谐振器传输曲线随变化驱动功率的测试第102-104页
第7章 对CPW谐振器的照光实验结果第104-113页
  7.1 CPW谐振器对635nm入射光信号的响应第105-107页
  7.2 CPW谐振器对1550nm入射光信号的响应第107-113页
    7.2.1 1550nm光信号对CPW谐振器第一谐振峰的影响第108-110页
    7.2.2 1550nm光信号对CPW谐振器第二谐振峰的影响第110-113页
总结与展望第113-116页
致谢第116-117页
参考文献第117-129页
攻读博士期间发表的文章第129页

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