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高温超导Josephson双晶结有高度非线性和THz响应等特性,由其构成的信号混频检测系统具有灵敏度高、响应频带宽、变频效率高、噪声系数低等诸多优点。本论文已制备出成功率高、性能稳定的高温超导Josephson双晶结,进行THz频段信号的谐波混频实验,实现对微弱THz信号的检测。高温超导Josephson混频器的变频效率、噪声系数特性对于应用来讲是非常重要的参数,是混频器灵敏度等性能的重要指标。搭建高温超导Josephson双晶结混频器的谐波混频与噪声系数自动测量系统,对高温超导混频器在THz频段的谐波混频以及器件的变频效率、噪声系数等进行了实验测量和数据分析。具体开展的研究工作和成果有：1.利用Ar离子束刻蚀法成功制备出YBCO/YSZ、YBCO/MgO、TlBCCO/MgO高温超导Josephson双晶结；通过改进制备双晶结的工艺,成功制备出特征电压稳定在1mV的双晶结,并对210GHz和650GHz有很好的微波响应。同时通过Matlab数值计算,仿真了Josephson等效电路的特性,从数值计算上进一步认证Josephson效应的原理以及微波特性。2.通过对高温超导Josephson双晶结混频器的谐波混频及噪声系数测量分析,研究了高温超导双晶结混频器的性能指标与其辐射微波功率和双晶结偏置点等参数关系。在100GHz混频噪声系数最小值为10dB；210GHz混频噪声系数为13dB。这为低噪声高温超导混频器系统在其高次谐波混频等其他高灵敏检测系统等方面的应用提供了重要依据。3.利用日本IRIRE KOKEN公司生产的GC70K小型脉冲管制冷机与测量仪器以及配套的计算机实时采集数据程序系统,并通过与计算机通信,实现了实时检测系统,为建立小型化、模块化、数字化、自动化的测量系统打下了基础。4.为了加强高温超导Josephson双晶结与THz信号耦合,在THz传输上采用了准光学系统。根据HFSS对对数周期天线的仿真分析,设计了与THz源频段相对应的天线,改善信号耦合,提高双晶结混频性能。本论文的研究工作,为高温超导Josephson器件进行THz信号检测及其应用,提供了重要的研究基础和关键参数。