我々は大気・天体観測、無線通信を目的とした3THz低雑音ヘテロダイン受信機の開発を行っている。今回、光周波数コムとフォトミキサによるテラヘルツ参照信号と、ホットエレクトロンボロメータミキサを用いて、3.1THz量子カスケードレーザー(QCL)の位相ロックシステムを開発した。周波数230MHzの中間周波信号をマイクロ波参照信号と比較し、そのエラー信号をループフィルタに入力し、THz-QCLのバイアス電流にフィードバックをかけることで位相ロックをかけた。位相ロックがかかったビート信号の線幅として、スペクトラムアナライザの周波数分解の限界である1Hz以下が達成された。

We are developing a low noise heterodyne receiver at 3THz band for application of atmospheric or astronomical research and wireless communications. We have developed a phase-locking system of a terahertz quantum cascade laser (THz-QCL) by using a hot electron bolometer mixer to terahertz reference generated by an optical frequency comb and a photo mixer. The beat signal with IF frequency of 230MHz was compared with a microwave reference,, and the error signal was applied to a loop filter with feedback to the bias current of the THz-QCL. The line width of the phase-locked beat signal of better than 1Hz which is limited by the resolution bandwidth of a spectrum analyzer was achieved.

Proceedings