[发明专利]热电子混频器和太赫兹量子级联激光器的集成装置及方法

权利要求书

1.一种热电子混频器和太赫兹量子级联激光器的集成装置，其特征在于，包括：腔体（1）、太赫兹量子级联激光器（2）、超导热电子混频器（3）、抛物面反射镜（4）和分光镜（5）；所述腔体（1）固定在杜瓦制冷平台上，所述太赫兹量子级联激光器（2）、超导热电子混频器（3）、抛物面反射镜（4）和分光镜（5）均集成在同一个腔体（1）中。

2.如权利要求1所述的一种超导热电子混频器和太赫兹量子级联激光器的集成装置，其特征在于：所述腔体（1）包括基座（6）和壳体（7），所述基座（6）上开设有与杜瓦制冷平台相适配的固定螺纹孔（8），所述壳体（7）呈梯形体结构，壳体（7）的一侧面为与基座（6）呈45°的斜面（9），分光镜（5）内嵌安装在斜面（9）中，抛物面反射镜（4）安装在壳体（7）的底面上，分光镜（5）与抛物面反射镜（4）呈45°角，太赫兹量子级联激光器（2）安装在壳体（7）中与斜面（9）相对的侧面上，使得太赫兹量子级联激光器（2）的信号发射端与抛物面反射镜（4）相对，超导热电子混频器（3）安装在太赫兹量子级联激光器（2）的同侧面上，超导热电子混频器（3）的信号接收端与分光镜（5）相对。

3.如权利要求2所述的一种超导热电子混频器和太赫兹量子级联激光器的集成装置，其特征在于：所述分光镜（5）采用分光镜膜，分光镜膜窗口对着杜瓦窗口。

4.如权利要求2所述的一种超导热电子混频器和太赫兹量子级联激光器的集成装置，其特征在于：所述壳体（7）的顶面设有中频输出端口（10），壳体（7）的侧面设有超导热电子混频器与量子级联激光器控制输入端（11）。

5.如权利要求1所述的一种超导热电子混频器和太赫兹量子级联激光器的集成装置，其特征在于：所述抛物面反射镜（4）直径20mm、焦距12mm，集成装置的功率耦合效率为0.945。

6.一种采用如权利要求1-5中任一所述的超导热电子混频器和太赫兹量子级联激光器的集成装置的工作方法，其特征在于，包括：

将太赫兹量子级联激光器（2）、抛物面反射镜（4）依次安装在腔体（1）的相应设计位置，将分光镜（5）绷紧并固定在设计位置，将超导热电子混频器（3）固定在硅透镜中心，并将固定好的超导热电子混频器（3）与硅透镜固定在设计位置；

将集成的腔体（1）固定在杜瓦的4K制冷平台上，分光镜（5）窗口对着杜瓦窗口，将杜瓦内抽真空并制冷至温度达到4K；

从太赫兹量子级联激光器（2）发射出太赫兹信号，经过抛物面反射镜（4）的反射，信号入射到与抛物面反射镜（4）呈45°角的分光镜（5）上，信号再经过分光镜（5）的反射，入射到超导热电子混频器（3）前端的硅透镜上，经过硅透镜的聚焦后，太赫兹量子级联激光器（2）所发出的太赫兹信号泵浦到超导热电子混频器（3）中。