HEBミクサを用いた
THz-QCLの周波数安定化
○芝 祥一1,2,入交 芳久2,小山 知記4,2,山倉 鉄矢3,
前澤 裕之4,関根 徳彦2 ,寶迫 巌2 ,山本智1
東大理1 ,情通機構2 ,筑波大数物3 ,名大STE研4
Motivation
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超伝導HEB(Hot-electron Bolometer)ミクサ
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THz帯ヘテロダイン受信機を開発
⇒ 局部発振器が必要
THz-QCL(量子カスケードレーザ)
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小型・高出力 THz光源
⇒ 周波数安定化の技術
THz帯で高輝度、
高周波数純度のコヒーレント連続光源
⇒ 天文・大気観測、分光測定、テラヘルツ標準光源
THz-QCL @ NICT
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量子カスケード構造
 サブバンド間遷移による発光
 発光層を多段に接続

GaAs系QCLの作製
 QC構造:共鳴LOフォノン引抜き型
 導波路構造
SISP(Semi-insulating surface plasmon)型
 MM(Metal-Metal)型
パルス駆動、3.1 THz、~30 mW、~120 K
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連続発振(CW化)を目指す
QCL to HEB
@ NICT
HEB
QCL
QCL出力のON/OFFによるHEBMのIVの変化
QCL
パルス:1μs, 50 kHz
(Duty cycle 5 %)
QCL ~3.9 THzに対して
ツインスロットアンテナは
2.5THz設計
⇒ 光学系・セットアップはOK
THz-QCL12aN
(メサ幅 70 um, 共振器長 2 mm:
APL 94, 131105, 2009
~3.9THz)
QO-HEB 09#4A1
(NbTiN 14 nm on Si, W 3 um, L 0.7 um)
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