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Ultra compact ans sensitive Terahertz Heterodyne receiver based on quantum cascade laser and hot electron bolometer

Résumé : Nous avons développé un récepteur hétérodyne terahertz (THz) compact et ultra-sensible à base de laser à cascade quantique (QCL) comme oscillateur local et de bolomètre à électron chaud (HEB) comme mélangeur. Le récepteur est basé sur un nouveau concept pour le couplage quasi-optique entre l'oscillateur local et le mélangeur ce qui a permis de ne pas utiliser de lame semi-réfléchissante pour la superposition du signal provenant du QCL et du signal à détecter. Le mélangeur utilisé est un HEB en nitrure de niobium avec une antenne planaire formée d’une double hélice log-spiral. Le HEB est monté sur la partie plane d’une lentille convexe en silicium. L’oscillateur local est un QCL que nous avons développé avec un système de contre-réaction répartie du troisième ordre avec une faible dissipation thermique, un faisceau peu divergent et un fonctionnement mono-mode à la fréquence cible de 2.7 THz. Le couplage entre l’oscillateur local et le mélangeur HEB a également été amélioré en couplant le QCL avec une fibre creuse en diélectrique ce qui a permis d’améliorer la directivité du faisceau laser à 55 dBi. Grâce aux précédents résultats, nous avons obtenu un récepteur THz hétérodyne compact qui présente une sensibilité proche de l’état de l’art à 2.7 THz.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02136206
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Tuesday, May 21, 2019 - 9:41:45 PM
Last modification on : Wednesday, June 17, 2020 - 4:54:02 PM

File

joint_2018_archivage_78554.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02136206, version 1

Citation

François Joint. Ultra compact ans sensitive Terahertz Heterodyne receiver based on quantum cascade laser and hot electron bolometer. Astrophysics [astro-ph]. PSL Research University, 2018. English. ⟨NNT : 2018PSLEO025⟩. ⟨tel-02136206⟩

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