HEBミクサを用いた
THz-QCLの周波数安定化
○芝 祥一1,2，入交 芳久2，小山 知記4,2，山倉 鉄矢3，
前澤 裕之4，関根 徳彦2 ，寶迫 巌2 ，山本智1
東大理1 ，情通機構2 ，筑波大数物3 ，名大STE研4
Motivation
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超伝導HEB（Hot-electron Bolometer）ミクサ
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THz帯ヘテロダイン受信機を開発
⇒ 局部発振器が必要
THz-QCL（量子カスケードレーザ）
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小型・高出力 THz光源
⇒ 周波数安定化の技術
THz帯で高輝度、
高周波数純度のコヒーレント連続光源
⇒ 天文・大気観測、分光測定、テラヘルツ標準光源
THz-QCL ＠ NICT
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量子カスケード構造
 サブバンド間遷移による発光
 発光層を多段に接続

GaAs系QCLの作製
 QC構造：共鳴LOフォノン引抜き型
 導波路構造
SISP（Semi-insulating surface plasmon）型
 MM（Metal-Metal）型
パルス駆動、3.1 THz、～30 mW、～120 K
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連続発振（CW化）を目指す
QCL to HEB
@ NICT
HEB
QCL
QCL出力のON/OFFによるHEBMのIVの変化
QCL
パルス：1μs, 50 kHz
（Duty cycle 5 %）
QCL ~3.9 THzに対して
ツインスロットアンテナは
2.5THz設計
⇒ 光学系・セットアップはOK
THz-QCL12aN
(メサ幅 70 um, 共振器長 2 mm:
APL 94, 131105, 2009
~3.9THz)
QO-HEB 09#4A1
(NbTiN 14 nm on Si, W 3 um, L 0.7 um)

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