一种太赫兹信号检测装置

摘要

本发明公开了一种太赫兹信号检测装置，包括集成芯片，所述集成芯片上同时设置低温半导体读出电路和超导体检测器；低温半导体读出电路和超导体检测器相互连通，超导体检测器用于检测太赫兹信号。本发明不仅能降低系统噪声提高超导太赫兹直接检测器的灵敏度、工作稳定性和运行速度，而且还便于设计和制作基于多通道读出电路的太赫兹二维检测阵列的成像系统。本发明将超导体元器件和半导体元器件集成在同一块芯片上，通过微加工技术很容易实现金属薄膜引线。因为集成度提高，也大幅度减少了焊盘从而实现了降低噪声和提高系统运行速度的目的。

主权项

一种太赫兹信号检测装置，其特征在于，包括集成芯片，所述集成芯片上同时设置低温半导体读出电路和超导体检测器；低温半导体读出电路和超导体检测器相互连通，超导体检测器用于检测太赫兹信号；所述低温半导体读出电路包括偏置电阻R_L、第一场效应管JFET1和第二场效应管JFET2、第一场效应管JFET1的第一偏置电阻R_S1和第二场效应管JFET2的第二偏置电阻R_S2、电位器V_R、集成运算放大器U3、集成运算放大器U4、集成运算放大器U5、集成运算放大器U6，以及集成运算放大器U7；超导体检测器R_STJ两端分别接到第一场效应管JFET1和第二场效应管JFET2各自的栅极，且超导体检测器R_STJ其中一端接地；第一场效应管JFET1和第二场效应管JFET2的漏极施加9V的直流偏压，并分别经由第一偏置电阻R_S1和第二偏置电阻R_S2接地；所述偏置电阻R_L和超导体检测器R_STJ串联后连接到集成运算放大器U7的正输入端，集成运算放大器U7的负输入端接地，集成运算放大器U7输出端的电压值就是电流输出值I_OUT；所述集成运算放大器U3正输入端连接第二场效应管JFET2的源极，集成运算放大器U4正输入端连接第一场效应管JFET1的源极，集成运算放大器U3和集成运算放大器U4各自采用负反馈连接方式，集成运算放大器U3输出端连接集成运算放大器U5的负输入端，集成运算放大器U4输出端连接集成运算放大器U5的正输入端；所述集成运算放大器U6正输入端连接电位器V_R，集成运算放大器U6通过开关I‑bias采用负反馈连接方式和集成运算放大器U7的正输入端相连，集成运算放大器U6同时通过开关V‑bias和集成运算放大器U5的输出端相连；所述集成运算放大器U5输出端顺序连接一个电阻和接地电容后接地；低温半导体读出电路和超导体检测器通过金属薄膜引线连通；集成芯片为直径12毫米的圆形集成芯片。