[实用新型]一种使用高温超导YBCO双晶结探测高温超导BSCCO太赫兹辐射的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高温超导YBCO双晶结太赫兹探测器和高温超导BSCCO太赫兹源相关技术，具体涉及一种使用高温超导YBCO双晶结探测高温超导BSCCO太赫兹辐射的装置。 

背景技术

YBa₂Cu₃O₇（YBCO）双晶结是利用在双晶衬底上外延生长高温超导薄膜（YBCO材料），利用人工晶界而构成的弱连接结。它是一种Josephson结，其IV曲线满足Josephson效应，可以用来做为探测太赫兹波的探测器。与其它高温超导薄膜结相比，双晶衬底已经商品化，YBCO薄膜的生长工艺也已十分成熟，且双晶结制备工艺比较简单，结特性一致性好，成品率高，重复性好，结太赫兹频率响应高，被广泛应用。 

Bi₂Sr₂CaCu₂O₈（BSCCO）亦是一种高温超导材料，利用其制备的本征Josephson结（IJJ）可以辐射太赫兹波，该技术在近些年内获得了十分的发展，目前其在4π空间的推算功率已经大于30μW，频率最高到达2.5THz，目前该技术已经可以在某些领域应用。 

高温超导YBCO双晶结用作太赫兹探测器，具有噪声低、响应快、灵敏度高、精度高、响应频率高、工作温度高等优点。高温超导BSCCO本征Josephson结做为太赫兹源，其辐射具有频率可调范围大、射线纯度高、稳定等特点。所以如果能够将两者结合，也许可以使用BSCCO做为本振，而使用YBCO做为混频器，最终制备出集成了本振的高温超导太赫兹探测器。做为该集成探测器的第一步，首先需要使用YBCO成功探测到BSCCO辐射出太赫兹波，而目前国际上尚没有该方向的相关报道。 

实用新型内容

发明目的：针对技术空白，本实用新型的目的是提供一种使用高温超导YBCO双晶结探测高温超导BSCCO太赫兹辐射的装置，以期实现使用高温超导YBCO双晶结对高温超导BSCCO太赫兹辐射的探测。 

技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为： 

一种使用高温超导YBCO双晶结探测高温超导BSCCO太赫兹辐射的装置，其特征在于：包括相互连接的主体一和主体二，分别在所述主体一和主体二的对应位置设穿孔；在所述的穿孔内设超半球硅透镜一和超半球硅透镜二；待测BSCCO设在超半球硅透镜一外侧，并确保 BSCCO结对准超半球硅透镜一的中心位置；待测YBCO设在超半球硅透镜二外侧，并确保YBCO结对准超半球硅透镜二的中心位置。

所述的超半球硅透镜一和超半球硅透镜二均通过低温导热粘合剂固定在穿孔内。 

所述的主体一和主体二均由紫铜加工、表面电镀金做成。 

所述的超半球硅透镜一和超半球硅透镜二共中轴线且球面相对。 

本实用新型的装置，将做为接收机的YBCO双晶结和做为发射源的BSCCO集成在该装置上，只需要一台制冷机便完成测试，简化测试过程。使用两个对称的超半球透镜球面相对的方式，使得发射端和接收端都精准聚焦，从而大大增强辐射到接收机上的辐射功率。 实验中利用此测试方法，在25K温度下使用YBCO双晶结探测BSCCO的太赫兹辐射，YBCO的IV曲线上最多出现7次夏皮罗台阶，为今后实现集成本振的超导太赫兹接收机等应用奠定了基础，可见该实用新型具有良好的应用开发前景。 

有益效果：本实用新型的装置，结构简单，设计巧妙，从发射端BSCCO辐射出来扩散的太赫兹辐射经过超半球硅透镜后变为平行光，平行光又通过另一个相同的超半球硅透镜聚焦到YBCO上，这样发射端和接收端的辐射都是聚焦的，且两个透镜距离很近（约2mm），最大程度上减少辐射的损失。使用本实用新型的装置，可以成功使用高温超导YBCO双晶结探测到了来自BSCCO的太赫兹辐射。为今后研制集成了本振的高温超导YBCO太赫兹探测器打下基础。 

附图说明

图1是使用高温超导YBCO双晶结探测高温超导BSCCO太赫兹辐射的装置的结构示意图； 

图2是图1的侧视图；

图3承载BSCCO主体一的结构示意图；

图4是承载YBCO主体二的结构示意图；

图5是使用本实用新型的装置的测量效果示意图；

图6是使用本实用新型的装置进行实验测到的YBCO的IV曲线图；

图7是超半球硅透镜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。