基于高温超导约瑟夫森结的小型频谱检测仪

为实现对太赫兹信号的频谱测量,以集成对数周期天线的YBa2Cu3O7(YBCO)约瑟夫森双晶结为信号探测器,开展了基于高温超导约瑟夫森结的小型频谱检测仪的研制。在低温环境下,通过THz信号耦合、信号测量、数据读取及LabVIEW控制界面等功能模块,利用Hilbert逆变换完成信号的频谱恢复,最终成功研制出高温超导约瑟夫森结频谱检测仪,并对其进行了基本性能测试,实现了对0.1~2.5 THz的信号检测,频率分辨力高达0.04 GHz(@114 GHz)和2 GHz(@1.78 THz)。此外,对其分辨力的影响因素进行了初步分析。     

太赫兹超导人工电磁超材料的研究进展

太赫兹人工电磁超材料一直存在损耗大、性能不佳和不可灵活调控等问题。超导材料的损耗极低,是太赫兹波段高性能功能器件的优选材料之一。介绍了太赫兹超导人工电磁超材料的发展,并详细总结了其低损耗的特性以及灵活调控的方法。结合太赫兹波段高性能功能器件的应用需求,分析了太赫兹功能器件的发展趋势、存在的问题以及所面临的关键科学问题。     

β-内酰胺类抗生素药物的太赫兹光

-内酰胺类是临床上应用最广泛的抗生素,具有广谱、高效和安全的特点。抗生素的鉴别和质量检查非常重要。相比其他光谱手段,太赫兹光谱具有许多独特的优势。利用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术在常温下研究了6种临床常用抗生素类药物,获得了它们的太赫兹吸收光谱。测试结果表明:即使分子结构相似,但它们的太赫兹光谱具有明显不同的特征,说明THz-TDS技术能够鉴别这种分子结构的微小差异,可以很好地用于药品检测和分析,在药品的研制、生产和鉴别方面具有很好的应用前景。最后利用Gaussian 03软件计算了青霉素钠分子在0.2~2.5 THz的振动吸收光谱,与实验结果进行比较,并对其振动模式进行指认。     

超导薄膜微波表面电阻测量的有效面积问题

高温超导薄膜在电子学的许多领域,特别是在电信领域,微波无源器件等方面有着广泛的应用。例如超导滤波器,正在发展之中,并且已经进入实际应用阶段。在超导微波器件的设计方面,如超导微波器件的设计,超导薄膜的微波表面电阻是应用的一个重要参数。由于高温超导薄膜的特殊机械特性,因此发展了各种各样的测量高温超导薄膜表面电阻的方法,各有其优点。每一种测量方法都对超导薄膜的面积大小有要求,而真正起作用的有效面积可能只是一部分。本文讨论分析了国际标准测量方法IEC/TC90的超导薄膜的实际有效面积。按照高温超导薄膜表面电阻测量国际标准方案,实际制作了用于测量面积分别为2英寸(5.08cm),3英寸(7.62cm)的高温超导薄膜微波表面电阻的谐振腔,并测量了表面电阻。对测量结果作了分析比较。并探讨了用于大面积的超导薄膜的微波表面电阻测量的可行方法。给出了设计介质谐振腔的简单方法,以适应不同测量的需要。     

太赫兹可编程超材料的研究进展和在单像素成像中的应用

人工电磁超材料展现了强大的电磁波调控能力. 随着可编程超材料的提出,超材料向数字化、智能化的方向不断发展. 本文首先回顾了太赫兹可编程超材料的研究进展,重点讨论基于半导体、液晶等可调材料的太赫兹可编程超材料的设计方法、调控原理及应用. 然后,介绍了太赫兹可编程超材料在单像素成像中的应用,即利用电控和光控可编程超材料实现太赫兹光的空间编码调制,结合压缩感知等成像算法,实现太赫兹单像素成像. 最后,对太赫兹可编程超材料的发展趋势和应用前景进行了展望.     

嵌入式二氧化钒超表面对太赫兹谐振模式的动态调控

提出了一种在超表面中嵌入二氧化钒(VO₂)从而对太赫兹波进行动态调控的方法。VO₂在68℃左右会发生绝缘体到金属的相变，导致其电导率发生4～5个数量级的显著变化。超表面由一个双开口金属谐振环阵列以及金属环开口处嵌入的VO₂结构组成。仿真结果表明，通过改变VO₂的电导率，太赫兹波可以实现高频与低频之间的谐振模式的切换。值得注意的是，这种模式转换不仅可以在实验中通过直接改变环境温度实现，还可以通过激光和强场太赫兹的泵浦完成。这种多样化的激励为该超表面在实际多场景应用中动态调控太赫兹波提供了参考。