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Terahertz-Heterodynempfänger mit Quantenkaskadenlaser und supraleitendem Mischer

Semenov, Alexey and Richter, Heiko and Pavlov, Sergey and Hübers, Heinz-Wilhelm and Il´in, Konstantin and Siegel, Michael and Köhler, Rüdeger and Mahler, Lukas and Tredicucci, Alessandro and Gol´tsman, Gregory (2005) Terahertz-Heterodynempfänger mit Quantenkaskadenlaser und supraleitendem Mischer. In: Kryoelektronische Bauelemente 2005, p. 18. Kryo 2005, 2005-10-09 - 2005-10-11, Bad Herrenalb.

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Abstract

Die hochauflösende Spektroskopie atomarer und molekularer Emissions- und Absorptionslinien im Terahertz (THz)-Spektralbereich liefert Informationen über den stellaren-interstellaren Lebenszyklus (z. B. Fragen der Sternentstehung), chemische Prozesse im inter-stellaren Medium (ISM), Planetenatmosphären und die Gaskoma von Kometen. Eine hinreichend gute spektrale Auflösung (Δν/ν » 10<sup>-6</sup>) bei gleichzeitig hoher Detektionsempfindlich-keit ist nur mit einem Heterodynspektrometer realisierbar. Diese Eigenschaften des THz-Heterodynspektrometers eröffnen auch Anwendungen in der Sicherheitstechnik, bei denen verborgene gefährliche Objekte oder Substanzen in mehreren Metern Entfernung detektiert werden sollen. Wichtige Bestandteile eines Heterodynspektrometers sind der Lokaloszillator und der Mischer. Der Lokaloszillator muss in der Lage sein, den Mischer mit ausreichend Leistung zu versorgen, sowie eine hinreichend gute Frequenzstabilität besitzen. Die Anforderungen an den Mischer sind zum einen ein niedriges Eigenrauschen und zum anderen eine möglichst hohe Konversionseffizienz. Wir berichten über ein THz-Heterodynspektrometer mit einem Quan-tenkaskadenlaser (QCL) als Lokaloszillator sowie einem Hot Electron Bolometer (HEB) als Mischer. Die Ausgangsleistung des Quantenkaskadenlasers betrug mehrere Milliwatt und war ausreichend, um das HEB (Rauschtemperatur ca. 2700 K) mit genügend Pumpleistung zu versorgen. Die Kombination aus supraleitendem HEB und QCL Lokaloszillator eröffnet die Möglichkeit ein kompaktes und robustes THz – Heterodynspektrometer für Anwendungen in der Astronomie oder Sicherheitstechnik zu realisieren

Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Terahertz-Heterodynempfänger mit Quantenkaskadenlaser und supraleitendem Mischer
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Semenov, AlexeyUNSPECIFIED
Richter, HeikoUNSPECIFIED
Pavlov, SergeyUNSPECIFIED
Hübers, Heinz-WilhelmUNSPECIFIED
Il´in, KonstantinUniversity of Karlsruhe, Institute of Micro- and Nanoelectronic Systems
Siegel, MichaelUniversity of Karlsruhe, Institute of Micro- and Nanoelectronic Systems
Köhler, RüdegerNEST-INFM and Scuola Normale Superiore, Pisa. Italy
Mahler, LukasNEST-INFM and Scuola Normale Superiore, Pisa. Italy
Tredicucci, AlessandroNEST-INFM and Scuola Normale Superiore, Pisa. Italy
Gol´tsman, GregoryPhysical Department, State Pedagogical University, Moscow, Russia
Date:2005
Journal or Publication Title:Kryoelektronische Bauelemente 2005
Refereed publication:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Page Range:p. 18
Editors:
EditorsEmail
Institut für Mikro- und Nanoelektronische Systeme, Universität Karlsruhe, UNSPECIFIED
Status:Published
Keywords:Terahertz, Fern/Infrarot, Quantenkaskadenlaser, Supraleitender Mischer, Heterodynempfänger
Event Title:Kryo 2005
Event Location:Bad Herrenalb
Event Type:national Conference
Event Dates:2005-10-09 - 2005-10-11
Organizer:Universität Karlsruhe
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Space (old)
HGF - Program Themes:W EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Research area:Space
DLR - Program:W EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Research theme (Project):W - Projekt SOFIA (old)
Location: Berlin-Adlershof
Institutes and Institutions:Institute of Planetary Research > Terahertz and Infrared Sensors
Deposited By: Prof.Dr. Alexey Semenov
Deposited On:11 Dec 2005
Last Modified:27 Apr 2009 04:45

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