基于波导型隧穿二极管注入锁定的太赫兹放大
光学
2025-09-19 v1 应用物理
摘要
太赫兹频率的高功率低相位噪声振荡器对于无线电天文学、成像、分子光谱、雷达和无线通信等多个新兴科学和技术应用至关重要。太赫兹振荡频率带来独特挑战。电子振荡器可产生丰富功率，但因非线性放大微波来源的相位噪声较高。光混合提供更优异的频谱纯度，但由于光混合器带宽受限，实际可用功率较低。我们提出一种混合解决方案，将电子振荡器(一种波导型隧穿二极管)通过低相位噪声光混合源(双波长布拉渠激光)进行注入锁定。在本研究中，我们展示了在260 GHz实现的示意注入锁定放大器，实现了对纳瓦特级输入信号的最高40 dB增益。首次对注入锁定波导型RTD的残余相位噪声进行表征，结果与基于其自由运行噪声详细分析的理论预测在定量上保持一致。该体系结构有望扩展至1 THz及更高频率，为实现具有高功率和低相位噪声的太赫兹振荡器提供清晰路径。
引用
@article{arxiv.2509.14377,
title = {Terahertz amplification by injection locking of waveguide resonant tunneling diode},
author = {James Greenberg and Brendan M. Heffernan and William F. McGrew and Antoine Rolland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14377},
year = {2025}
}