Ozhegov, R. V., Gorshkov, K. N., Smirnov, K. V., Gol’tsman, G. N., Filippenko, L. V., & Koshelets, V. P. (2010). Terahertz imaging system based on superconducting integrated receiver. In Proc. 2-nd Int. Conf. Terahertz and Microwave radiation: Generation, Detection and Applications (pp. 20–22).
Abstract: The development of terahertz imaging instruments for security systems is on the cutting edge of terahertz technology. We are developing a THz imaging system based on a superconducting integrated receiver (SIR). An SIR is a new type of heterodyne receiver based on an SIS mixer integrated with a flux-flow oscillator (FFO) and a harmonic mixer which is used for phase-locking the FFO. Developing an array of SIRs would allow obtaining amplitude and phase characteristics of incident radiation in the plane of the receiver. Employing an SIR in an imaging system means building an entirely new instrument with many advantages compare to traditional systems: i) high temperature resolution, comparable to the best results for incoherent receivers; ii) high spectral resolution allowing spectral analysis of various substances; iii) the local oscillator frequency can be varied to obtain images at different frequencies, effectively providing “color” images; iv) since a heterodyne receiver preserves the phase of the radiation, it is possible to construct 3D images. The paper presents a prototype THz imaging system using an 1 pixel SIR. We have studied the dependence of the noise equivalent temperature difference (NETD) on the integration time and also possible ways of achieving best possible sensitivity. An NETD of 13 mK was obtained with an integration time of 1 sec a detection bandwidth of 4 GHz at a local oscillator frequency of 520 GHz. An important advantage of an FFO is its wide operation range: 300-700 GHz.
|
Vystavkin, A. N. (1999). Estimation of noise equivalent power and design analysis of an andreev reflection hot-electron microbolometer for submillimeter radioastronomy. Rus. J. Radio Electron., (10).
Abstract: Results of theoretical estimations and measurements of characteristics of an Andreev reflection hot-electron microbolometer for submillimeter radioastronomy made by different researchers are reviewed and analysed. Peculiarities and characteristics of the microbolometers using two types of microthermometer for measurement of the electron temperature increment under influence of the radiation: the SIN-junction and the transition-edge sensor (TES) with electrothermal feedback – are compared. Advantages of the microbolometer with the second type of the microthermometer when the TES is used simultaneously as the absorber of radiation are shown. Methods of achievement of the best noise equivalent power of the microbolometer in such version as well as methods of the matching the microbolometer with the incident radiation flow using planar antennas and with the channel of output signal measurement using a SQUID-picoammeter are considered.
|
Шангина, Е. Л., Смирнов, К. В., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., et al. (2010). Полоса и потери преобразования полупроводникового смесителя с фононным каналом охлаждения двумерных электронов. Физика и техника полупроводников, 44(11), 1475–1478.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением измерены температурная и концентрационная зависимости полосы преобразования смесителей терагерцового диапазона AlGaAs/GaAs на разогреве двумерных электронов с фононным каналом их охлаждения. Полоса преобразования на уровне 3 дБ (f3 dB) при 4.2 K при изменении концентрации ns варьируется в пределах 150-250 МГц в соответствии со степенным законом f3 dB propto ns-0.5, что соответствует доминирующему механизму рассеяния на пьезоэлектрических фононах. Минимальное значение коэффициента потерь преобразования полупроводникового смесителя достигается в структурах с высокой подвижностью носителей mu>3·105 см2/В·с при 4.2 K.
|
Шангина, Е. Л., Смирнов, К. В., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., et al. (2010). Концентрационная зависимость полосы преобразования смесителей субмиллиметрового диапазона на основе наноструктур AlGaAs/GaAs. Изв. РАН Сер. Физ., 74(1), 110–112.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением при Т = 4.2 К измерена концентрационная зависимость полосы преобразования гетеродинного детектирования гетероструктур AlGaAs/GaAs с двумерным электронным газом. С увеличением концентрации двумерных электронов ns = (1.6–6.6) · 1011см-2 ширина полосы преобразования f3dB уменьшается от 245 до 145 МГц. В исследованной области концентраций наблюдается зависимость f3dB , обусловленная рассеянием электронов на деформационном потенциале акустических фононов и пьезоэлектрическим рассеянием.
|
Пентин, И. В., Смирнов, К. В., Вахтомин, Ю. Б., Смирнов, А. В., Ожегов, Р. В., Дивочий, А. В., et al. (2011). Быстродействующий терагерцевый приемник и инфракрасный счетчик одиночных фотонов на эффекте разогрева электронов в сверхпроводниковых тонкопленочных наноструктурах. Труды МФТИ, 3(2), 38–42.
Abstract: Представлены результаты создания приемных систем терагерцевого диапазона (0.3-70 ТГц), обладающих рекордным быстродействием (50 пс) и высокой чувствительностью (до 5x 10^(-14) Вт/Гц^(1/2)), а также однофотонных приемных систем ближнего инфракрасного диапазона с квантовой эффективностью 25 %, уровнем темнового счета 10-1c., максимальной скоростью счета ~ 100 МГц и временным разрешением до 50 пс.
|
