基于贴片天线量子级联探测器的长波红外光伏外差接收机
应用物理
2020-05-20 v1 仪器与探测器
光学
摘要
量子级联探测器（QCD）是单极性红外器件，其中光激发载流子的输运通过受限电子态进行，无需外加偏压。在此光伏模式下，探测器噪声不受暗散粒噪声过程主导，因此相较于光电导探测器，其性能在高温下退化较小。本工作描述了一种嵌入贴片天线超材料中的 9 μm QCD，其具有最先进的性能。该超材料在远大于探测器几何面积的收集面积 Acoll 上汇聚光子，将信噪比提升至室温。83 K 下背景限探测率为 5.5 x 10^10 cm Hz^1/2 W^-1，而室温下在 0 V 偏压时响应度为 50 mA/W。贴片天线 QCD 是外差探测装置的理想接收机，其中报道了 1.4 GHz 频率、T=295 K 的信号，作为具有 GHz 电带宽的非制冷 9 μm 光伏接收机的首次演示。这些发现引导研究走向非制冷红外量子极限探测。
引用
@article{arxiv.2003.10752,
title = {Long-wavelength infrared photovoltaic heterodyne receivers using patch-antenna quantum cascade detectors},
author = {Azzurra Bigioli and Giovanni Armaroli and Angela Vasanelli and Djamal Gacemi and Yanko Todorov and Daniele Palaferri and Lianhe Li and Alexander Giles Davies and Edmund Linfield and Carlo Sirtori},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10752},
year = {2020}
}