[發明專利]新型高集成超導熱電子外差接收機

有效

• 申請號: 201911068638.8
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110808788B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 周康敏;繆巍;任遠;張文;史生才
• 申請（專利權）人: 中國科學院紫金山天文臺
• 主分類號: H04B10/64
• 分類號: H04B10/64;H04B10/61;H04B10/70
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 上官鳳棲

1.新型高集成超導熱電子外差接收機，其特征在于，包括：太赫茲量子級聯激光器（4）、偏軸反射鏡（3）、超導熱電子混頻器（2）、低溫低噪聲放大器（6）、常溫中頻放大器（7）、頻譜分析儀（8）、混頻器直流偏置源（9）及激光器直流偏置（5），其中，4K閉環制冷系統為超導熱電子混頻器（2）、太赫茲量子級聯激光器（4）和低溫低噪聲放大器（6）提供低溫工作環境；所述激光器直流偏置（5）與太赫茲量子級聯激光器（4）相連，用于向太赫茲量子級聯激光器（4）提供直流偏置；所述太赫茲量子級聯激光器（4）輸出的本振信號經過偏軸反射鏡（3）匯聚后由背面接入超導熱電子混頻器（2），待測信號（10）由正面接入超導熱電子混頻器（2）；所述超導熱電子混頻器（2）將接收到的待測信號（10）和本振信號進行混頻處理，得到中頻信號；所述低溫低噪聲放大器（6）接在超導熱電子混頻器（2）的混頻輸出端和常溫中頻放大器（7）之間，中頻信號輸入低溫低噪聲放大器（6）進行第一級放大，再輸入常溫中頻放大器（7）進一步放大，最后由頻譜分析儀（8）進行檢測；

所述太赫茲量子級聯激光器（4）、偏軸反射鏡（3）和超導熱電子混頻器（2）集成于單一基板，同時安裝于單一真空杜瓦（1）中；

所述超導熱電子混頻器（2）由高阻硅橢球透鏡（2-1）和超導熱電子混頻器芯片（2-2）組成，所述高阻硅橢球透鏡（2-1）位于超導熱電子混頻器（2）的正面，所述超導熱電子混頻器芯片（2-2）位于超導熱電子混頻器（2）的背面，超導熱電子混頻器芯片（2-2）由一個平面結構的天線和超導微橋組成，超導熱電子混頻器芯片（2-2）通過天線的正面和背面都可以接收到太赫茲信號，再傳送至超導微橋。

2.如權利要求1所述的新型高集成超導熱電子外差接收機，其特征在于：所述太赫茲量子級聯激光器（4）輸出的本振信號經過偏軸反射鏡（3）匯聚后從超導熱電子混頻器芯片（2-2）的背面直接進行耦合，為超導熱電子混頻器（2）提供本振功率；待測信號（10）經由正面的高阻硅橢球透鏡（2-1）匯聚至超導微橋。