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1 摘要 — 基于超快光电探测器中的光外差（光）混合的 THz 源非常有前景，因为它们在室温下工作，可能结构紧凑、成本高效，并且最重要的是频率可调性广。然而，它们的广泛使用目前受到 THz 频率下 µW 范围的可用功率水平的阻碍。我们在此介绍一种行波结构，其 THz 频率下的相干长度为毫米级，为大有源面积（~4000 µm 2 ）光混合设备开辟了道路，该设备能够处理超过 1 W 的光泵浦功率，远远超出了使用小有源面积（<50 µm 2 ）的标准集总元件设备的能力，需要保持与 THz 操作兼容的电容水平（<10 fF）。它基于氮化硅波导，该波导耦合到嵌入共面波导中的膜支撑低温生长 GaAs 光电导体。根据本研究详细阐述的该器件的光电子模型，预计毫瓦级功率可达到 1 THz，甚至高于 1 µW，最高可达 4 THz。实验中，使用两个 780 nm-DFB 激光器产生的拍音测量 1 毫米长结构的频率响应，最高可达 100 GHz，清楚地显示了预期的行波特征，即当反向行波的贡献完全消除时，衰减 6 dB，最终达到 ~50 GHz，随后达到 ~100 GHz 的恒定水平。在行波状态下进行操作的实验演示是实现该概念在功率水平和频率带宽方面的最初承诺的第一步。
毫米级行波太赫兹光混频器的研制
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