0.14 THz高功率脉冲过模探测器的研制

摘要

为提高太赫兹脉冲的功率测量精度,基于n型硅在强电场下的热电子效应,研制了一种采用过模结构的0.14 THz脉冲功率探测器.该探测器由基模波导WR6、过渡波导、过模波导WR10、n型硅探测芯片和偏置恒流源组成.首先介绍了探测器的结构及工作原理,给出了相对灵敏度表达式,分析表明过模探测器能在TE1o模式下很好地工作.然后结合国内工艺水平,根据模拟计算结果设计了探测芯片的结构参数,完成了探测芯片的加工和探测器的制作.最后,利用该探测器对0.14 THz相对论表面波振荡器的辐射场进行了验证性测量,并与二极管检波器的测量结果进行了对比分析.结果表明,过模探测器的响应时间在ps量级,相对灵敏度约为0.12 kW-1,最大承受功率至少为数十瓦,可用于0.14 THz高功率脉冲的直接探测.