[发明专利]以固态半导体源谐波为参考源的量子级联激光器锁相系统

权利要求书

1.以固态半导体源谐波为参考源的量子级联激光器锁相系统，其特征是，该系统包括按信号流向依次连接的第一波束分离器、第二波束分离器、带通滤波器、太赫兹混频器、中频放大单元和锁相单元，太赫兹量子级联激光器输出信号至第一波束分离器，固态半导体源高次谐波输出信号至第二波束分离器，太赫兹混频器直流偏置单元连接至太赫兹混频器，中频放大单元直流偏置单元连接至中频放大单元；

第一波束分离器、第二波束分离器分别将太赫兹量子级联激光器输出信号、固态半导体源高次谐波信号耦合至太赫兹混频器，超导热电子混频器利用固态半导体源的高次谐波为锁相参考；太赫兹混频器混频后的中频信号，先经过中频放大单元放大，然后送至锁相单元；所述锁相单元将下变频后的中频信号与微波参考信号进行相位比较，产生误差信号后作为调谐电压反馈给太赫兹量子级联激光器，从而实现太赫兹量子级联激光器锁相。

2.根据权利要求1所述的以固态半导体源谐波为参考源的量子级联激光器锁相系统，其特征是，所述中频放大单元包括低温低噪声放大器和常温中频放大器。

3.根据权利要求1所述的以固态半导体源谐波为参考源的量子级联激光器锁相系统，其特征是，所述锁相单元包括L/S波段混频器，L/S波段信号源，锁相环路模块和微波参考信号源；锁相环路模块将下变频后的中频信号与微波参考信号进行相位比较，产生误差信号，锁相环路模块中的环路滤波器将误差信号滤除高频成分，然后作为调谐电压反馈给太赫兹量子级联激光器，修正太赫兹量子级联激光器的直流偏置电流，稳定太赫兹量子级联激光器的输出频率，从而实现太赫兹量子级联激光器锁相。

4.根据权利要求1所述的以固态半导体源谐波为参考源的量子级联激光器锁相系统，其特征是，所述太赫兹混频器为超导热电子混频器。

5.根据权利要求4所述的以固态半导体源谐波为参考源的量子级联激光器锁相系统，其特征是，所述超导热电子混频器之前加装一个准光学带通滤波器，所述准光学带通滤波器中心频率与太赫兹信号源输出信号频率相近，用于隔离固态半导体源的强基波信号。

6.根据权利要求4所述的以固态半导体源谐波为参考源的量子级联激光器锁相系统，其特征是，所述太赫兹量子级联激光器为2.7 THz量子级联激光器，所述固态半导体源为900 GHz频段固态半导体源。