ЛККЭ
Олег Иванович Бирюков, техник-проектировщик
Дмитрий Игоревич Вольхин, канд. техн. наук, научный сотрудник
Никита Андреевич Гилев, техник-проектировщик
Николай Николаевич Головин, канд. техн. наук, мл. научный сотрудник
Дарья Михайловна Котина, техник-проектировщик
Анастасия Юрьевна Кутищева, канд. физ.-мат. наук, мл. научный сотрудник
Мирослав Евгеньевич Мяснянкин, техник-проектировщик
Борис Николаевич Нюшков, канд. физ.-мат. наук, доцент, ст. научный сотрудник
Илья Леонидович Новиков, канд. техн. наук, доцент, ст. научный сотрудник
Владимир Анатольевич Петров, мл. научный сотрудник
Константин Николаевич Савинов, мл. научный сотрудник
Лейла Рамисовна Столярова, мл. научный сотрудник
Светлана Геннадьевна Филатова, канд. техн. наук, доцент, ст. научный сотрудник
Никита Сергеевич Хайло, мл. научный сотрудник
Наши услуги
Лаборатория предлагает услуги по проведению физических экспериментов, научных и прикладных исследований в области квантовой криогенной электроники, квантовых сверхпроводниковых микроволновых устройств, лазерной метрологии, предоставляет возможность дистанционной работы на оборудовании через интернет, а также проводит обучение и осуществляет методическую поддержку.
Лаборатория проводит научные исследования в области прецизионных методов и средств оптического и СВЧ-диапазонов, создания прецизионной электроники для измерений, включая квантовые измерения, выполняет работы по автоматизации измерений и физического эксперимента, программированию информационно-измерительных систем и комплексов.
Задачи лаборатории
Оборудование
Лаборатория оснащена современными рефрижераторами для охлаждения испытуемых образцов до криогенных температур, вплоть до 8 мК, приборами для измерения электрических характеристик испытуемых образцов в диапазоне низких, высоких и сверхвысоких частот. Особое внимание уделяется твердотельным тонкопленочным схемам, в которых квантовые эффекты взаимодействия света с веществом используются для достижения новых уникальных функциональных возможностей.Криогенное оборудование
- минимальная рабочая температура 300 мК;
- температурные этапы охлаждения: 50 К, 4 К, 1 К, 300 мК;
- 4 коаксиальных микроволновых линии до частоты 20 ГГц;
- 3х24 линии постоянного тока.
Производитель: Entropy (Германия)
- материалы для микросварки: алюминий и золото
- минимальный диаметр алюминиевой проволоки 14 мкм, максимальный размер — 30 мкм
Измерительное оборудование
- аналоговая полоса до 23 ГГц (100 GS/s)
- рабочая полоса каждого канала до 23 ГГц
- 4 аналоговых канала с опциями
- частота дискретизации в режиме реального времени по 2/4 каналам 100/50 Гвыб./с.
- частота дискретизации в режиме эквивалентного времени: не менее 10 Твыб./с.
- погрешность генератора развертки: ±0,8 x 10-6 ±0,3 x 10-6 (старение в год) по истечении первого года эксплуатации
- джиттер системы запуска (тип.): не более 10 фс
- запуск по глитчу минимальной длительности (тип.): 40 пс
- запуск по РЧ огибающей (мин. ширина пакета <20 нс, макс. интервал междупакетами <20 нс.): от 250 МГц до 15 ГГц
- длина записи: не менее 60 млн. точек на канал
- время нарастания по уровням 10-90% (тип.) до 17 пс
- разрешение по времени не более 10 пс. (100 Гвыб./с.)
- продолжительность захвата с максимальной частотой дискретизации 625 мкс
- диапазон выходных частот: от 9 кГц до 31,8 ГГц;
- погрешность калибровки: ± 4 • 10-8 / год;
- скорость старения опорного генератора после первого года эксплуатации: ± 3 • 10-8 / год;
- разрешающая способность по частоте: 0,001 Гц;
- число точек при пошаговом свипировании: от 2 до 65535;
- число точек при свипировании по списку: от 2 до 3201;
- уровень выходного сигнала: от минус 130 дБм до 30 дБм;
- встроенный ступенчатый аттенюатор: от 0 до 115 дБ, с шагом 10 дБ;
- КСВ при значении аттенюатора 5 дБ:
- не более 2 ГГц: 1,2 :1;
- от 2 до 8 ГГц: 1,4 :1;
- от 8 до 13 ГГц: 1,5 :1;
- от 13 до 20 ГГц: 1,7 :1;
- от 20 до 31,8 ГГц: 1,4 :1;
- пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня выходного сигнала (спец.), при уровне выходного сигнала от минус 10 до минус 20 дБм:
- от 9 кГц до 20 ГГц: ± 0,7 дБ;
- от 20 до 31,8 ГГц: ± 1,1 дБ;
- Разрешающая способность изменения выходной мощности: 0,01 дБ;
- Гармонические искажения (при 10 дБм)(тип.):
- от 9 кГц до 200 МГц: - 54 дБн;
- от 200МГц до 2 ГГц: - 40 дБн;
- от 2 до 20 ГГц: - 65 дБн
- диапазон частот 195 мГц - 102 кГц
- динамический диапазон 90 дБ
- 1 МОм входное сопротивление
- уровень входного шума <10 нВ/√Гц
- USB интерфейс
Программное разрешение при программировании выходного напряжения на пределе:
- 200 мВ – 5 мкВ;
- 200В – 5 мВ.
Шум (пик-пик, 0,1-10 Гц) при программировании выходного напряжения на пределе:
- 200 мВ – 20 мкВ;
- 200В – 2 мВ.
Программное разрешение при программировании выходного тока на пределе:
- 1 нА: 20 фА;
- 1,5 А: 50 мкА;
- 10 А (имп. режим): 200 мкА.
Шум (пик-пик, 0,1-10 Гц) при программировании выходного тока на пределе:
- 1 нА: 800 фА;
- 1,5 А: 150 мкА.
Время установки выходного напряжения (при изменении от 10% до 90% от диапазона):
- 200 мВ: 50мкс;
- 20 В: 110 мкс;
- 200В: 700 мкс.
Разрешение при измерении напряжения по каналу 2, на пределе:
- 100 мВ: 10 нВ;
- 1 В: 100 нВ;
- 10 В: 1 мкВ.
Уровень шума при измерении постоянного напряжения по 1 каналу (время отклика – 25 с, PLC – 5, усреднение -75, коэффициент подавления помех от сети питания – 110 дБ), на пределе:
- 10 мВ: 6 нВ;
- 100 мВ: 20 нВ;
- 1 В: 75 нВ;
- 10 В: 750 нВ;
- 100В: 75 мкВ.
Основные характеристики:
среды разработки – LabView, LabWindows CVI
- 2 шасси PXIe-1075 с контроллерами PXIe-8133
- 2 аналого-цифровых канала с частотой дискретизации до 2 ГГц
- 2 аналого-цифровых канала с частотой дискретизации до 200 МГц
- 2 аналого-цифровых канала с частотой дискретизации до 100 МГц и возможностью обработки в реальном масштабе времени
- 2 канала векторного генератора с частотой до 6.6 ГГц
- 3 усилителя до +20 дБ 0.05 – 8 ГГц
- 8-канальный 24-битный мостовой измеритель
- 2 мультиметра 7½ (измерение напряжения, тока, сопротивления)
- 6-битный системный АЦП/ЦАП с частотой дискретизации до 5 Мгц
- 2 источника-измерителя напряжения/тока до 20В и 2А
- возможность регистрации сигналов на интервале времени, ограниченном только дисковым пространством ПК АРМ
- возможности обработки сигналов в реальном масштабе времени
- полная автоматизация косвенных и совокупных измерений;
- возможность интеграции в систему как аналоговых так и цифровых первичных измерительных преобразователей
Программное обеспечение
- Sonnet
- Lab view
- Mathcad 15
- ST Microwave Studio
- Solid Works
Деятельность
- Микро- и нанотехнологии
- Основы проектирования электронных приборов и систем
- Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах
- Проектирование сложных систем
- Схемо- и системотехника электронных средств
- Схемотехника телекоммуникационных устройств
- Электронные устройства
- Материалы электронной техники
- Общая физика
- Техническая электродинамика
Наши разработки
MW13C
Серия криогенных малошумящих усилителей MW13C представляет собой линейные СВЧ-усилители на биполярных SiGe транзисторах. Предназначены для работы в рефрижераторах растворения при температуре менее 4 K. Используются в измерительных установках для усиления сигналов малой мощности. Применяются в измерениях параметров различных квантовых структур: СКВИД-усилителей, однофотонных детекторов.
Двухкаскадный вариант
Четырехкаскадный вариант
Основные параметры:
Полоса рабочих частот 0,7ГГц–3 ГГц;
Количество каскадов усиления 2 или 4;
Коэффициент усиления от 24 дБ, до 50 дБ при температуре окружающей среды 4 К;
Эквивалентная шумовая температура менее 4 К при температуре окружающей среды 4 К;
Потребляемая мощность на каскад менее 2,5 мВт.
Коэффициент усиления:
Двухкаскадный вариант
Четырехкаскадный вариант
Эквивалентная шумовая температура
MW612C
Широкополосный малошумящий СВЧ-усилитель на GaAs JFET транзисторах. Предназначен для работы в рефрижераторах растворения при температуре менее 4 K. Используется в измерительных установках для усиления сигналов малой мощности.
Основные параметры:
Полоса рабочих частот 6ГГц – 12 ГГц;
Количество каскадов усиления –4;
Коэффициент усиления более 30 дБ при температуре окружающей среды 4 К;
Эквивалентная шумовая температура менее 5 К при температуре окружающей среды 4 К;
Потребляемая мощность на каскад менее 7 мВт.
Коэффициент усиления при температуре 4 К
Эквивалентная шумовая температура
Источники питания криогенных СВЧ усилителей
Источники регулируемого напряжения для питания многокаскадных криогенных СВЧ усилителей на биполярных или полевых JFET транзисторах.
Позволяют устанавливать напряжение на каждый каскад СВЧ-усилителя, измеряют потребляемый ток на каждом выходе. Реализация для питания до 4 транзисторных каскадов.
Источник тока предназначен для использования в составе автоматизированных систем общего и специального назначения, а также в качестве автономного прибора, и может быть использовано для задания токов смещения сверхпроводящих структур, в электрохимии, для питания первичных измерительных преобразователей в автоматизированных системах управления, измерения и контроля и т.п.
- Квантовые когерентные состояния в наноструктурах
- Разработка нестандартных средств квантовых измерений при сверхнизких температурах
- Экспериментальное исследование сверхпроводниковых квантовых битов
- Разработка и экспериментальное исследование криогенных малошумящих СВЧ-усилителей
Расположение: IV корпус НГТУ, к. 105
Руководитель лаборатории — профессор кафедры конструирования и технологии радиоэлектронных средств д-р техн. наук, профессор Алексей Геннадьевич Вострецов
Тел. (383) 346-48-72
Эл. почта: vostreczov@corp.nstu.ru
Научный сотрудник лаборатории — канд. техн. наук, доцент Борис Игоревич Иванов
Эл. почта: boris_ivanov@ngs.ru