太赫兹超导热电子混频器特性研究

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1、学校代码：10270分类号：学号：152200681硕士学位论文太赫兹超导热电子混频器特性研究学院：数理学院专业：凝聚态物理研究方向：太赫兹探测技术研究生姓名：王道伟指导教师：史生才研究员完成日期:2018年5月2日上海师范大学硕士学位论文摘要摘要太赫兹探测技术在天文观测方面具有重要的意义，研究更高性能的太赫兹探测器，有助于了解星系形成和宇宙演化过程中的科学问题。超导热电子（HEB）混频器是目前太赫兹频段灵敏度很高的探测器，在1THz以上，具有无可比拟的优良性能。本论文从太赫兹超导热电子（HEB）混频器入手，对以下几个方面展开了研究：1

2、）对其基本性能表征做了测试，实现了基本外差混频器探测系统的搭建和测试，对单个超导HEB混频器，在1.34THz波段，得到了500K的双边带噪声温度和3GHz的中频噪声带宽。2）对多波束的超导HEB阵列接收机做出了探究性实验，成功的实现了双像元超导HEB接收机的探测。并通过实验探究对其进行了相关优化。3）研究了太赫兹量子级联激光器（QCL）作为参考源，超导HEB作为探测器的太赫兹成像实验，得到了很清晰，分辨率很高的成像图样。关键词：THz、超导HEB混频器、表征、多波束探测、THz成像IAbstractShanghaiNormalUniv

3、ersityMasterofPhilosophyAbstractTerahertzdetectiontechnologyisofgreatsignificanceinastronomicalobservations.Researchinghigher-performanceterahertzdetectorswillhelpunderstandscientificissuesintheformationofgalaxiesandtheevolutionoftheuniverse.ThesuperconductingHEBmixerist

4、heveryhighsensitivitydetectorinthecurrentterahertzband.Above1THz,ithasunparalleledexcellentperformance.ThisarticlestartedwiththeterahertzsuperconductingHEBmixerandstudiedthefollowingaspects:1)Thebasicperformancecharacterizationwastested,theconstructionandtestingofthebasi

5、cheterodynemixerdetectionsystemwasrealized.ForasinglesuperconductingHEBmixer,adouble-bandnoisetemperatureof500Kwasobtainedinthe1.34THzbandandwith3GHzIFnoisebandwidth.2)Exploratoryexperimentswereconductedonmulti-beamsuperconductingHEBarrayreceivers,successfullyimplementin

6、gdetectionofdual-pixelsuperconductingHEBreceivers.Andthroughexperimentstoexploreitsrelatedoptimization.3)TerahertzQuantumCascadeLaser(QCL)isstudiedasareferencesource,superconductingHEBisusedasadetectorforterahertzimagingexperiments,andaveryclearandhighresolutionimagingpa

7、tternisobtained.Keywords:THz,superconductingHEBmixer,Characterization,muti-beamdetecting,THzimagingII上海师范大学硕士学位论文目录目录摘要........................................................................................................................IAbstract.......................

8、.......................................................................................II第1章太赫兹技术概述....