THz频段超导HEB热电子混频机制及特性研究

太赫兹（THz）频段具有重要科学意义和丰富应用前景，但该频段的信号产生及探测技术仍然亟待发展。超导热电子（HEB）混频技术是目前1THz以上频段最灵敏的相干探测技术，但其混频机制仍未完全解明，灵敏度仍有较大改善空间。本申请项目拟通过研究纳米尺度氮化铌（NbN）超导微桥的传热机制，进一步解明超导HEB混频器的混频机制；通过研究THz平面天线的极化和阻抗特性，实现其与超导微桥间的良好THz传输特性；并通过研究超导HEB混频器中各种固有噪声与混频器总噪声温度的依存性，最终在1-5THz频段内实现优于十倍量子极限的灵敏度。本申请项目还拟开展超导HEB混频器与量子级联激光器在4-K闭环制冷环境中的集成实验，为研制THz高频段的集成接收机打下基础。本申请项目研究将为我国天文界提议中的空间THz计划及地面大口径亚毫米波天文研究计划打下重要基础，也将为国家其它需求领域提供一种高灵敏度THz信号探测手段。