研究目的
展示一种混合成像系统，该系统采用100像素CMOS成像器与工作在3.25-3.50太赫兹频段的太赫兹量子级联激光频率梳，旨在解决超过3太赫兹频段固态源缺失的问题，并探索电子学与电磁接口设计领域的新挑战。
研究成果
演示了一种混合成像系统，该系统采用100像素CMOS成像器和覆盖3.25-3.50太赫兹频段的太赫兹量子级联激光器频率梳，展示了此类系统在未来1-10太赫兹频段技术进步中的潜力。
研究不足
信噪比受限于量子级联激光器（QCL）的输出功率（70微瓦），不过兆瓦级QCL可用于3-10太赫兹波段的潜在成像系统。
1：实验设计与方法选择：
采用天线与探测器接口的电路-电磁协同设计方法，利用后道工艺堆叠的垂直维度实现阻抗匹配。
2：样品选择与数据来源：
芯片采用65纳米CMOS工艺制造，并与太赫兹量子级联激光器频率梳接口连接。
3：实验设备与材料清单：
100像素CMOS成像器、太赫兹量子级联激光器频率梳、锁相放大器、频谱分析仪、绝对功率计。
4：实验步骤与操作流程：
量子级联激光器通过脉冲激光驱动器以50 kHz调制，并与锁相放大器相位锁定。成像器的差分输出连接至外部低噪声放大器进行放大和单端转换，随后接入锁相放大器。
5：数据分析方法：
测量每个像素在太赫兹频率梳范围内的响应度和噪声等效功率，入射功率通过绝对功率计和光束模式测量计算得出。
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获取完整内容-
CMOS imager
100-pixel
Interfaces with a THz quantum cascade laser frequency comb for imaging
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THz quantum cascade laser frequency comb
3.25–3.50 THz
Generates a frequency comb for the hybrid imaging system
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Lock-in amplifier
Used for characterizing the responsivity and NEP of the pixels
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Spectrum analyzer
Used for measuring each pixel’s noise spectrum
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Absolute power meter
TK Instruments
Measures the THz power incident on the imaging plane
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