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亚吉赫兹频率下的紧凑型电感-电容谐振器

应用物理 2023-11-23 v1 量子物理

摘要

紧凑型电感-电容(LC)谐振器与共面波导(CPW)谐振器不同,具有简单的集总元件电路表示,但通常需要进行复杂的有限元方法(FEM)仿真以进行精确建模。本文针对一类共面 LC 谐振器提出了一个简单的解析模型,其电学特性可直接由电路几何结构以令人满意的精度获得。我们在 1010 个高内部品质因数谐振器(Qi2×105Q_{\rm i}\gtrsim 2\times 10^{5})上的实验结果表明,其频率大致在 300MHz300\,{\rm MHz}1GHz1\,{\rm GHz} 范围内,与推导的解析模型和详细的 FEM 仿真均高度一致。这些结果展示了以低于 2%2\% 的谐振频率偏差设计亚吉赫兹谐振器的能力,其具有直接的应用价值,例如用于实现超灵敏低温探测器。所实现的毫米量级紧凑谐振器尺寸表明,在单芯片上集成数百个微波谐振器以实现光子晶格的可行途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.12744,
  title  = {Compact inductor-capacitor resonators at sub-gigahertz frequencies},
  author = {Qi-Ming Chen and Priyank Singh and Rostislav Duda and Giacomo Catto and Aarne Keränen and Arman Alizadeh and Timm Mörstedt and Aashish Sah and András Gunyhó and Wei Liu and Mikko Möttönen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12744},
  year   = {2023}
}