具有三波混频的极化约瑟夫森行波参量放大器中的准相位匹配

我们通过在最近提出的具有三波混频（3WM）的约瑟夫森行波参量放大器（JTWPA）中实现准相位匹配（QPM）这一概念来发展它。该放大器基于由磁通偏置的射频 SQUID 构成的梯形传输线，其非线性为 $\chi^{(2)}$ 型。QPM 在 3WM 过程 $\omega_p=\omega_s+\omega_i$（其中 $\omega_p$、$\omega_s$ 和 $\omega_i$ 分别为泵浦、信号和闲置频率）中实现，这是通过设计 JTWPA 以包含周期性反转的这些 SQUID 组来反转非线性符号而达成的。建模表明，JTWPA 带宽相对较大（约 $0.4\omega_p$）且平坦，同时包括 $\omega_{2p}=2\omega_p$、$\omega_+=\omega_p +\omega_s$、$\omega_- = 2\omega_p - \omega_s$ 等在内的无用模式借助工程色散被强烈抑制。