集積型テラヘルツ波ヘテロダイン検出器の開発

集成太赫兹波外差探测器的研制

• 批准号: 19K04517
• 负责人: 伊藤 弘
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04517/
• 关键词: テラヘルツ; ヘテロダイン検波; パッシブ・イメージング

前年度に提案した、「SiCプラットフォーム」を用いたサブハーモニックミキシング用の素子を作製するため、新たに素子作製プロセスを実施し、素子チップを完成させた。そして、前年度作製したサブハーモニックミキシング用の導波管2入力型筐体（Jバンド用：220-325GHz帯、及びDバンド用：110-170GHz帯）を用いてモジュール実装を行った。このモジュールを用い、LO信号源であるDバンドUTC-PDと組み合わせて検波特性の評価を行った結果、300GHz帯でのサブハーモニックミキシングにおいて、これまでFMBダイオードで得られていた最も低い（最も良好な）雑音等価電力（NEP）と同等の値である 4E-19 W/Hzを達成した。この結果は、提案した「SiCプラットフォーム」技術がサブハーモニックミキシング用の素子にも適用できることを明確に示していると共に、信号分離用の回路として帯域フィルター回路を組み合わせた構成が有効である事も示している。また、これまでの構成とは異なる「E面割り」型構造の筐体が、高周波信号の伝搬特性の観点で問題無いことも確認した。さらにこれらと並行して、当初計画にあった「テラヘルツ平面回路」の動作を実証するため、信号分離機能を有する平面回路を用いた新たな検出器構成を提案すると共に解析的な検討を進め、検出器としての基本動作が可能である事も確認した。この新たな構成については、今後の試作への導入を検討する。加えて、イメージングの実現に向けては、新たなX-Yステージを導入することで、測定系の構築を進めた。

Proposals before the annual に し た, "SiC プ ラ ッ ト フ ォ ー ム" を with い た サ ブ ハ ー モ ニ ッ ク ミ キ シ ン グ made system の element child を す る た め, new た に element for system プ ロ セ ス を be し, plain child チ ッ プ を complete さ せ た. そ し て, before the annual cropping し た サ ブ ハ ー モ ニ ッ ク ミ キ シ ン グ with の guided wave tube type 2 into force the basket body (J バ ン ド use: 220-325 GHZ 帯 and び D バ ン ド use: 110-170 GHZ 帯) を with い て モ ジ ュ ー ル line be loaded を っ た. こ の モ ジ ュ ー ル を い, LO source で あ る D バ ン ド UTC group - PD と み close わ せ て 検 potter sex の review 価 を line っ た results, 300 GHZ 帯 で の サ ブ ハ ー モ ニ ッ ク ミ キ シ ン グ に お い て, こ れ ま で FMB ダ イ オ ー ド で have ら れ て い た も low い most good (most も な) 雑 sound such as 価 power (NEP) と Equal <s:1> value である 4E-19 W/Hzを to achieve た. こ の results は, proposal し た "SiC プ ラ ッ ト フ ォ ー ム" technology が サ ブ ハ ー モ ニ ッ ク ミ キ シ ン グ with の element child に も applicable で き る こ と を に clearly shown し て い る と に, signal separation using の loop と し て 帯 domain フ ィ ル タ ー loop を group み close わ せ た form が have sharper で あ も る things in し て い る. ま た, こ れ ま で の constitute と は different な る cut り "E" type structure が の basket body, high frequency signal の 伝 move features の 観 point で problem without い こ と も confirm し た. さ ら に こ れ ら と parallel し て, original plan に あ っ た "テ ラ ヘ ル ツ planar circuit" の action を card be す る た め, signal separation function を す る を planar circuit with い た new た な 検 extractor constitute を proposal す る と altogether に analytic な beg を 検 め, 検 extractor と し て が の basic actions may で あ る も sure し た. The new たな of <s:1> たな is composed of に へ て て て, and in the future, the へ will be tried and imported into を検 to discuss する. Add え て, イ メ ー ジ ン グ の be am に to け て は, new た な x-y ス テ ー ジ を import す る こ と で, determination of の build を into め た.

项目成果

THz波フォトミキサ・THz波検出器の研究開発

太赫兹波混光器和太赫兹波探测器的研发

• 发表时间: 2023
• 作者: 伊藤 弘;石橋忠夫
• 通讯作者: 石橋忠夫

Low-Noise Terahertz-Wave Detector: Fermi-Level Managed Barrier Diode

低噪声太赫兹波探测器：费米级管理势垒二极管

• 发表时间: 2022
• 作者: Kintaka Kenji;Kusuura Toshiki;Inoue Junichi;Ura Shogo;小寺 正敏;Tao Li; Yitao Ma; Ko Yoshikawa; Osamu Nomura; Tetsuo Endoh;佐藤亜衣・吉江明花・日景 隆・山本 学・大宮 学・久野伸晃・山田 渉;H. Ito and T. Ishibashi
• 通讯作者: H. Ito and T. Ishibashi

Low Noise Terahertz-Wave Detection by Fermi-Level Managed Barrier Diode

通过费米级管理势垒二极管进行低噪声太赫兹波检测

• DOI: 10.1117/12.2635218
• 发表时间: 2022
• 期刊: Proc. SPIE
• 作者: 伊藤涼音;孫 津韜;日景 隆;東山潤司;大西輝夫;H. Ito and T. Ishibashi
• 通讯作者: H. Ito and T. Ishibashi

低雑音THz波検出器：フェルミレベル制御バリアダイオード

低噪声太赫兹波探测器：费米能级控制势垒二极管

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤 弘;石橋忠夫
• 通讯作者: 石橋忠夫

SiCプラットフォームを用いたTHz波検出器の提案

使用SiC平台的太赫兹波探测器的提案

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊藤 弘;柴田紀彦;永妻忠夫;石橋忠夫
• 通讯作者: 石橋忠夫