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用于射频传输线制备的YBCO薄膜工艺开发与特性研究

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物理学报 2025年第5期74卷 186-194页

作者：田清文原蒲升余慧勤汪书娜刘晓宇李凌云尤立星上海大学微电子学院上海201800 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050

本文介绍了一种由超导带材机械冷剥离薄膜制备共面波导柔性传输线的工艺方法.剥离加工后的YBCO薄膜超导转变温度宽度为0.79 K,相较于原带材的转变宽度升高了0.3 K,在77 K,0 T下临界电流密度为7.7×10^(5)A/cm^(2),具有带材75%以上的临... 详细信息

本文介绍了一种由超导带材机械冷剥离薄膜制备共面波导柔性传输线的工艺方法.剥离加工后的YBCO薄膜超导转变温度宽度为0.79 K,相较于原带材的转变宽度升高了0.3 K,在77 K,0 T下临界电流密度为7.7×10^(5)A/cm^(2),具有带材75%以上的临界电流密度.将剥离的YBCO薄膜制成长12 cm、宽1 cm PI-YBCO-PI三层结构的传输线,测得40-4.2 K的漏热值为0.238 mW.在1 cm宽的YBCO薄膜上制备5条信号通道,仿真得相邻信号通道间的串扰小于-40 dB,每条通道在9 GHz处的插损小于-2 dB,每条信号通道的漏热值为47.6μW.

关键词： YBCO 薄膜柔性传输线跨温区互连

折-衍混合红外激光扫描检测设备的光学系统设计

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中国激光 2008年第2期35卷 263-267页

作者：刘琦刘丽萍原蒲升中国人民解放军信息工程大学理学院数学物理系河南郑州450001 哈尔滨工业大学理学院物理系黑龙江哈尔滨150001

为了使激光扫描检测设备达到较高的检测精度并且具有较强的通用性,一般要求它的光学系统具有大视场、宽工作光谱、高成像质量的特点。以传统7片可见光波段镜头为基础,用折-衍混合单透镜代替系统中的双胶合透镜,设计了折-衍混合红外激光... 详细信息

为了使激光扫描检测设备达到较高的检测精度并且具有较强的通用性,一般要求它的光学系统具有大视场、宽工作光谱、高成像质量的特点。以传统7片可见光波段镜头为基础,用折-衍混合单透镜代替系统中的双胶合透镜,设计了折-衍混合红外激光扫描检测设备的光学系统,主要参数为:视场60°,工作波段0.8～1.06μm,焦距30mm,后工作距离30mm。设计结果表明,在42lp/mm空间频率处的调制传递函数(MTF)值接近0.7,全视场畸变小于1.9%,重量减轻了35.3%,表明该系统像质良好且兼具小型化的特点,满足扫描检测设备的技术要求。

关键词：应用光学折-衍混合光学系统光学设计激光扫描检测设备

距离选通阵列探测3D成像激光雷达的实验研究

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距离选通阵列探测3D成像激光雷达的实验研究

作者：原蒲升哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

二维成像激光雷达得到目标的强度像不能准确识别不同距离的目标,而距离信息有助于将目标识别出来,因此3维(3D)像成像激光雷达对提高目标的识别能力是非常有效的。本文在对典型3D成像激光雷达系统分析的基础上,将用于抑制后向散射的距离... 详细信息

二维成像激光雷达得到目标的强度像不能准确识别不同距离的目标,而距离信息有助于将目标识别出来,因此3维(3D)像成像激光雷达对提高目标的识别能力是非常有效的。本文在对典型3D成像激光雷达系统分析的基础上,将用于抑制后向散射的距离选通技术应用到了阵列探测3D成像激光雷达上,搭建了距离选通阵列探测3D成像激光雷达系统。本论文首先介绍了距离选通阵列探测3D成像激光雷达原理性实验系统的工作原理,完成了系统ICCD驱动电路和延迟电路的设计和性能测试。在理论上给出了系统的作用距离方程,根据系统选用器件的参数,计算出系统的最大作用距离为1153m,距离分辨率为1.5m。本文介绍了建立的距离选通阵列探测3D成像激光雷达原理性实验系统,并进行了原理性实验研究。首先对室内30m至37m距离内,间距为2m的一组模拟目标进行实验,得到了二维强度像,结果表明,系统满足设计要求。在此基础上,对室内33m至45m内一组不同形状相邻间隔2m的模拟目标进行了成像实验。采用了二值化算法和质心算法两种不同的3D像合成方法合成距离像,经过比较,确定了二值化算法为系统的最优算法。用二值化算法合成的3D像,空间层次分明,与模拟目标相符合,实验结果表明作用距离为45m时,距离分辨率达到1.7m。综上所述,距离选通阵列探测3D成像激光雷达的方案具有可行性,所设计的距离选通阵列探测3D成像激光雷达原理验证性系统工作稳定,满足系统的设计要求。

关键词：激光雷达距离选通 3维(3-D)像

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波长滞后法评估激光器的热阻

红外与毫米波学报 2023年第3期42卷 377-382页

作者：任杰甄贞靳思玥韩海龙原蒲升李凌云尤立星王镇许兴胜中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050

封装是光电子器件的关键技术之一。同时,器件的封装还影响器件的性能。文章提出了一种基于波长滞后的方法来评估激光器在298 K至10 K环境温度范围内的热阻。通过计算降温和升温过程中波长滞后的程度来表征热阻大小。该方法解决了低温环... 详细信息

封装是光电子器件的关键技术之一。同时,器件的封装还影响器件的性能。文章提出了一种基于波长滞后的方法来评估激光器在298 K至10 K环境温度范围内的热阻。通过计算降温和升温过程中波长滞后的程度来表征热阻大小。该方法解决了低温环境中无法评估激光器散热性能的问题。这对低温光互连具有重要意义,也为低温环境中激光器的封装设计提供了参考。

关键词：热阻波长滞后低温半导体激光器

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无扫描3-D距离选通成像激光雷达实验系统

大气与环境光学学报 2008年第2期3卷 147-150页

作者：原蒲升刘琦解放军信息工程大学理学院数理系河南郑州450001

无扫描3-D距离选通成像激光雷达能有效抑制后向散射,消除距离模糊,提高系统的探测能力、成像质量和距离精确性。介绍了完全采用商用器件搭建的无扫描3-D距离选通成像激光雷达实验系统,对实验系统进行了测试,结果表明:系统在室内40m的作... 详细信息

无扫描3-D距离选通成像激光雷达能有效抑制后向散射,消除距离模糊,提高系统的探测能力、成像质量和距离精确性。介绍了完全采用商用器件搭建的无扫描3-D距离选通成像激光雷达实验系统,对实验系统进行了测试,结果表明:系统在室内40m的作用距离下,距离分辨率达到1.5m,能够准确地获得目标形状和距离信息;在室外960m的作用距离下,系统的距离分辨率下降到3m,但依然能够识别出目标。最后提出了实验系统的不足之处。

关键词：距离选通激光雷达 3-D成像

FeSe0.5Te0.5单晶薄膜的制备和钉扎机制研究

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FeSe0.5Te0.5单晶薄膜的制备和钉扎机制研究

基于运算放大器的超导纳米线单光子探测器低温直流耦合读出电路

中国晶体学会第六届学术年会暨会员代表大会（极端条件晶体材料分会）

作者：原蒲升徐中堂马衍伟中国科学院电工研究所中国科学院应用超导重点实验室

利用激光脉冲沉积技术在La Al O(LAO)、Sr Ti O(STO)和Ca F单晶基底上制备出了高质量的Fe SeTe(FST)超导薄膜。本工作仔细研究了Fe SeTe薄膜在不同基底上的XRD衍射,分析了不同基底对薄膜晶格常数、结晶性和生长模式的影响,发现在Ca F单... 详细信息

利用激光脉冲沉积技术在La Al O(LAO)、Sr Ti O(STO)和Ca F单晶基底上制备出了高质量的Fe SeTe(FST)超导薄膜。本工作仔细研究了Fe SeTe薄膜在不同基底上的XRD衍射,分析了不同基底对薄膜晶格常数、结晶性和生长模式的影响,发现在Ca F单晶基底上生长的FST薄膜不但结晶性最好,而且实现外延生长。磁光测量的结果表明在Ca F、STO和LAO基底上生长的FST薄膜的临界电流密度分别达到2.67×106 A cm、2.21×106 A cm和6.64×10 A cm,而且电流均匀的分布在薄膜中。利用传输法测量Ca F基底上FST薄膜在不同温度、不同磁场下的转角电流输运特性,测量结果表明,当温度低于15 K,Fe SeTe超导薄膜的传输电流几乎是各向同性的。根据Kramer法分析结果,结合DewHughes模型,可以得出Fe SeTe超导薄膜中的钉扎类型是点缺陷钉扎的结论。进一步的分析表明,点缺陷是随机分布在薄膜中的,这与透射电镜的观测结果是一致。从而,我们认为这种随机分布的点缺陷钉扎使得薄膜中的传输电流几乎是各向同性的。

关键词：铁基超导体超导薄膜临界电流钉扎机制

来源： cnki会议评论

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物理学报 2024年第13期73卷 367-377页

作者：陈志刚张伟君张兴雨王钰泽熊佳敏洪逸裕原蒲升吴玲王镇尤立星中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海市超导集成电路技术重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)具有高计数率、高探测效率和低暗计数等优点,在光量子通信、光量子计算、激光测距与成像等领域发挥着重要作用.SNSPD的最大计数率(探测速度)会受前级读出电路的影响,为了提升最大计数率,通常需要使用一个... 详细信息

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)具有高计数率、高探测效率和低暗计数等优点,在光量子通信、光量子计算、激光测距与成像等领域发挥着重要作用.SNSPD的最大计数率(探测速度)会受前级读出电路的影响,为了提升最大计数率,通常需要使用一个宽带宽的低温直流耦合读出电路.本文报道了基于商用高速运算放大芯片OPA855搭建的SNSPD低温直流耦合放大读出电路,系统表征了该电路从室温300 K到低温4.2 K下的性能参数.通过提升OPA855的工作电压,解决了电路在低温下带宽损失的问题.进一步,将OPA855放大电路安装在40 K温区,使用其实现了SNSPD探测性能的实验评估.相对于常规室温交流耦合电路,SNSPD的最大计数率约提升了1.3倍.本研究可为OPA855芯片在高速SNSPD等低温领域提供相关参考信息.

关键词：运算放大器低温读出电路直流耦合超导纳米线单光子探测器

基于运算放大器的SNSPD低温直流耦合读出电路

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物理学报 2024年

作者：陈志刚张伟君张兴雨王钰泽熊佳敏洪逸裕原蒲升吴玲王镇尤立星中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海市超导集成电路技术重点实验室中国科学院大学

超导纳米线单光子探测器（SNSPD）具有高计数率、高探测效率和低暗计数等优点，在光量子通信、光量子计算、激光测距与成像等领域发挥着重要作用。SNSPD的最大计数率（探测速度）会受前级读出电路的影响，为了提升最大计数率，通常需要... 详细信息

超导纳米线单光子探测器（SNSPD）具有高计数率、高探测效率和低暗计数等优点，在光量子通信、光量子计算、激光测距与成像等领域发挥着重要作用。SNSPD的最大计数率（探测速度）会受前级读出电路的影响，为了提升最大计数率，通常需要使用一个宽带宽的低温直流耦合读出电路。本文报道了基于商用高速运算放大芯片OPA855搭建的SNSPD低温直流耦合放大读出电路。研究中，本文系统表征了该电路从室温300 K到低温4.2 K下的性能参数。通过提升OPA855的工作电压，解决了电路在低温下带宽损失的问题。进一步的，将OPA855放大电路安装在40 K温区，使用它实现了SNSPD探测性能的实验评估。相对于常规室温交流耦合电路，SNSPD的最大计数率提升了约1.3倍。本研究为OPA855芯片在高速SNSPD等低温领域提供相关参考信息。

关键词：运算放大器(OPA) 低温读出电路直流耦合超导纳米线单光子探测器(SNSPD)

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低温互联柔性线的研制

低温与超导 2022年第7期50卷 85-90,96页

作者：汪书娜余慧勤原蒲升王永良李凌云尤立星中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

为实现室温与低温系统之间的跨温区互联,自主设计并研制了一款低漏热的可适用于液氦温区及跨温区互联的柔性线。低温4.2 K时,数据传输速率≥19 Gbps,40 K至4.2 K温区内30 cm长柔性线漏热值为102μW,漏热性能优于商用同类线缆。多通道柔... 详细信息

为实现室温与低温系统之间的跨温区互联,自主设计并研制了一款低漏热的可适用于液氦温区及跨温区互联的柔性线。低温4.2 K时,数据传输速率≥19 Gbps,40 K至4.2 K温区内30 cm长柔性线漏热值为102μW,漏热性能优于商用同类线缆。多通道柔性线成功应用于32像素超导纳米线单光子探测器系统,可实现低温同轴线缆的替代。

关键词：跨温区互联柔性线数据传输速率漏热超导单光子探测器