NASAゴダードの先進的遠赤外MKIDアレイ:二重偏光吸収体と高周波多重化
NASAゴダード宇宙飛行センターは、クロス吸収体パターンを組み込んだ吸収体結合型遠赤外マイクロ波運動誘導検出器(FIR MKID)アレイを開発しました。これにより、水平および垂直偏光の両方で入射電力を均等に吸収可能。アレイは、従来のMKID設計の2倍以上の周波数で検出器出力を周波数多重化できます。さらに、検出器領域全体に電力をより均等に分配できるため、検出器感度が向上。また、従来技術より高い動作周波数で読み出し可能となり、検出器アレイのチャネル容量が増大します。
FIR MKIDの構成
FIR MKIDは2つの主要コンポーネントで構成されます。(1) FIR吸収用の金属パターン、(2) RF読み出し用のマイクロ波伝送線路共振器。膜上のクロスバー金属パターンにより、水平・垂直両偏光信号で同一の電力吸収を実現。金属パターンは膜の上下両面に配置され、平行平板結合伝送線路を形成し、読み出し周波数で半波長共振器として機能。膜領域の平行平板伝送線路は、検出器端部で低インピーダンスマイクロストリップラインに接続され、段付きインピーダンスを形成。膜上の平行平板伝送線路は、蛇行クロスパターンで4セクションに分割されます。
検出原理
赤外線周波数では、検出器の超伝導金属パターンが吸収体として機能。自由空間の特性インピーダンスと実効面積がマッチングするよう設計され、動作周波数中心での反射損失を最小化。これにより金属パターンでの電力吸収を最大化し、金属温度を上昇させます。これにより、水平・垂直両偏光の極めて低電力遠赤外周波数信号の検出が可能になります。
NASAはこの技術の商業化ライセンシーを積極的に募集しています。ライセンスについてのお問い合わせは、NASAライセンスコンシェルジュ(メールアドレスはスパムボット対策で保護されています。表示にはJavaScriptが必要です)または電話(202-358-7432)まで。詳細情報はこちらをご覧ください。
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