Hasta hace poco tiempo, los bolómetros eran la única forma de detectar de manera confiable las ondas submilimétricas / THz. Sin embargo, hay algunas alternativas hoy.
Detector LiTaO3 (litiuhm equivalente)
Un detector de banda ancha piroeléctrico puede tener una sensibilidad bastante buena, pero necesita filtros para medir en los rangos que necesita.
Esta unidad también tiene un preamplificador y el detector se coloca dentro de un paquete semiconductor típico.
Otros perovskitas pueden ser candidatos, pero este se puede cultivar con bastante buena precisión. Absorbe la luz, por lo que se ve muy oscuro.
Diodo de túnel resonante acoplado a antena en lugar de un diodo de barrera Schottky que se ve a continuación. El problema es obtener el RTD; Este es el tema de mi investigación ahora. No muchas personas pueden cultivar RTD utilizables, porque ha sido un dispositivo de nanotecnología desafiante que siempre tuvo ’20 años ‘en el futuro. Por lo tanto, todavía no los verá, pero se ha demostrado la transmisión inalámbrica de datos. Los RTD son coherentes y se pueden modular en más de 40 GHz, esperaría, emitiendo una onda portadora demostrada hasta ~ 2THz en el momento de la escritura.
El diodo se comporta como un interferómetro cuántico y es el análogo eléctrico de un láser Fabry-Perot.
de nanoHUB.org – Inicio
Fotodetectores integrados con diodos de túnel resonantes
Hito para el wi-fi con ‘rayos T’ – BBC News
una vez que estos se implementen, probablemente triunfarán sobre todas las demás tecnologías, ya que son compactas y funcionan suficientemente bien a temperatura ambiente.
UTC-PD Fotodiodo portador unidireccional
Este es un método de detección coherente y funciona a través de la absorción y recombinación de portadores, como lo haría una célula solar, pero especializado para los desafíos de THz.
NTT vende estos, es una tecnología de maduración, pero no son particularmente sensibles.
Desarrollo del módulo de fotomixer de onda Terahertz utilizando un fotodiodo portador unidireccional
Hay un detector basado en semiconductores adecuado para THz llamado célula Golay.
Esto usa un truco para excitar un gas que es sensible al IR lejano (la mayoría de los gases lo son), lo que genera una vibración sobre una membrana y transmite el resto como una señal piezoeléctrica.
de wiki:
Nunca competirá con un bolómetro refrigerado por helio líquido en términos de precisión, pero es una forma razonablemente práctica de hacerlo ahora en mesas de trabajo.
La salida no será en términos de espectros (se necesita equipo externo adicional), pero solo dirá “más” o “menos” voltaje dentro del rango que puede detectar. Este es el equivalente de un medidor de potencia óptica utilizado en fotónica.
El otro problema es su tiempo de respuesta bastante patético, limitado por la piezocapacidad de la membrana. Por lo tanto, este no es un buen candidato para la transmisión de datos.
También podemos detectar la respuesta THz con una simple unión de Schottky. El paso entre el metal y el semiconductor sin dopar / ligeramente dopado acumula una carga en esa región, pero gracias a la oscilación entrante, podría tener tiempo para “tirarlo” rápidamente.
Esto debería causar un pulso de corriente pequeño pero medible debido a que los portadores de carga saltan en diferentes direcciones de red cristalina.
Esto no será muy preciso a menos que el material sea perfecto y, nuevamente, se enfríe a temperaturas muy bajas, lo que frustra el punto de tener un detector barato. Y las uniones de Schottky a menudo están plagadas de la calidad de la interfaz del material.
Un detector piroeléctrico es aún más simple. Simplemente caliente un dispositivo con el haz entrante hasta que comience a deformarse, y mida el potencial de deformación, conviértalo en impulsos eléctricos.
Peor respuesta que la célula Golay, pero no necesita una lente de enfoque. También tiene una potencia equivalente de ruido más alta, porque captará vibraciones mecánicas y generará ruido acústico.
Un detector fotoacústico es lo más simple que puede hacer con los materiales en su hogar. Será muy ruidoso, pero capaz de detectar THz. Los expertos en fotónica reconocerán este tipo de configuración:
Sí, el helicóptero suele ser un ventilador en el camino de la viga. Las configuraciones más profesionales usarían un disco perforado.
Un detector más sofisticado requeriría un dispositivo semiconductor de nanoestructura con una lente de silicio hemisférica en el frente (enfoca el haz en un área pequeña). Aun así, este detector es bastante direccional a diferencia de una celda Golay.
Más sobre eso en una fecha posterior, ya que requiere algunos cálculos de mi parte.
Esencialmente, es posible usar capas delgadas alternas de átomos (pozos cuánticos que forman una superrejilla) para absorber selectivamente fotones de cierta longitud de onda.
Para THz, también puede ser posible utilizar un diodo de túnel resonante con una antena de acoplamiento especial para capturar la onda y beneficiarse de la no linealidad del dispositivo para detectar (o regenerar) la onda.
Esta última es probablemente la única forma práctica de hacerlo en dispositivos electrónicos portátiles.
RF y bolómetro óptico 
