[发明专利]一种抗红外干扰的微波同轴线缆装置

说明书

本发明公开了一种抗红外干扰的微波同轴线缆装置，包括微波同轴线缆和在微波同轴线缆外的径向上层叠的复数层光纤束，每层光纤束包括多根与微波同轴线缆平行的光纤，每层光纤束的光纤沿线缆的周向上排布，且至少一层光纤束中，光纤的折射率大于其内侧的另一层光纤束中的与该光纤相邻的光纤的折射率。本发明的抗红外干扰的微波同轴线缆装置通过光学界面的全反射效应将红外光限制在光纤层中传输而屏蔽在线缆之外，可以减小低温超导量子线路的红外屏蔽装置的体积，提高红外屏蔽结构的适用范围，从而实现任意位置都可以屏蔽线缆可能受到的红外干扰。此外，采用光纤作为屏蔽层可以保持线缆的柔性，且便于安装和使用，这是其他屏蔽装置无法实现的。

技术领域

本发明涉及低温超导量子技术领域，尤其涉及一种抗红外干扰的微波同轴线缆装置。

背景技术

在低温超导量子线路中，微波器件和线缆对红外杂散光的吸收会产生准粒子，这些准粒子会破坏量子比特超导器件中的库珀对，降低量子比特的相干性和谐振器的品质因数，导致量子线路性能的下降，需要采取一定手段屏蔽这些红外杂散光以提升超导量子线路的性能。

目前的屏蔽方式仅能屏蔽滤波器前引入的红外杂散光和最末端芯片处的红外杂散光，针对滤波器后到芯片屏蔽壳之间的线路无法有效地屏蔽。此外，采用红外滤波器和屏蔽壳会导致线路整体体积增大，不利于控制量子芯片的温度和保证良好的运行环境。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种抗红外干扰的微波同轴线缆装置，可以将红外光屏蔽在同轴线缆之外，减小低温超导量子线路的红外屏蔽装置的体积，而且可以保持线缆的柔性，便于安装和使用。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种抗红外干扰的微波同轴线缆装置，包括微波同轴线缆和包裹在所述微波同轴线缆外的径向上层叠的复数层光纤束，每层光纤束包括多根轴向与所述微波同轴线缆的轴向平行的光纤，每层光纤束的光纤沿所述微波同轴线缆的周向上排布，且至少一层光纤束中，光纤的折射率大于该层光纤束内侧的另一层光纤束中的与该光纤相邻的光纤的折射率。

作为其中一种实施方式，每层光纤束中的相邻的光纤互相接触。

作为其中一种实施方式，所有层的光纤束围成周向上封闭所述微波同轴线缆的连续面，以过滤所有射入所述微波同轴线缆的光线。

作为其中一种实施方式，所述抗红外干扰的微波同轴线缆装置还包括屏蔽装置，所述屏蔽装置包括多个首尾依次拼接地套设于光纤束外的套筒；所述套筒为光学玻璃，其表面镀有多层红外增反膜。

作为其中一种实施方式，位于外层的光纤束的光纤被设置于位于内层的光纤束的相邻两根光纤形成的空间内。

作为其中一种实施方式，所述抗红外干扰的微波同轴线缆装置包括设于所述微波同轴线缆外表面的第一层光纤束和设于所述第一层光纤束外的第二层光纤束，所述第二层光纤束的光纤的折射率大于所述第一层光纤束中的与该光纤相邻的光纤的折射率。

作为其中一种实施方式，所述第二层光纤束的所有光纤的折射率均大于所述第一层光纤束的所有光纤的折射率。

作为其中一种实施方式，每层光纤束中的光纤的折射率相等。

所述抗红外干扰的微波同轴线缆装置还包括设于所述第二层光纤束外的第三层光纤束，所述第三层光纤束的光纤的折射率小于所述第二层光纤束中的与该光纤相邻的光纤的折射率。

作为其中一种实施方式，至少一层光纤束的光纤掺有可促进光纤吸收红外光的稀土离子，如铒离子、铥离子或钬离子等。