Réseau MKID infrarouge lointain avancé de NASA Goddard : absorbeur double polarisation et multiplexage haute fréquence

Le centre Goddard de la NASA a développé un réseau de détecteurs à inductance cinétique micro-ondes pour l'infrarouge lointain (FIR MKID) à absorbeur couplé, incorporant un motif d'absbeur en croix. Il permet d'absorber la puissance incidente de manière égale pour les polarisations horizontale et verticale. Le réseau permet la sortie du détecteur d'être multiplexée en fréquence à plus du double de la fréquence du design MKID conventionnel. De plus, la technologie permet une distribution plus uniforme de la puissance sur la zone du détecteur, augmentant sa sensibilité. Le détecteur peut également être lu à des fréquences de fonctionnement plus élevées que les designs antérieurs, augmentant ainsi la capacité de canaux du réseau de détecteurs.

Deux composants majeurs

Le FIR MKID se compose de deux composants majeurs : (1) le motif métallique pour l'absorption FIR, et (2) le résonateur de ligne de transmission micro-ondes pour la lecture RF. Le motif métallique en barre transversale sur la membrane assure une absorption de puissance identique pour les signaux de polarisation horizontale et verticale. Les motifs métalliques sont placés sur le dessus et le dessous de la membrane pour créer une ligne de transmission à plaques parallèles couplées qui agit comme un résonateur demi-longueur d'onde aux fréquences de lecture. La ligne de transmission à plaques parallèles dans la zone de la membrane est connectée à une ligne microstrip à faible impédance aux bords du détecteur pour former une impédance étagée. La ligne de transmission à plaques parallèles sur la membrane est divisée en quatre sections en motif croisé sinueux.

Absorption maximisée aux fréquences IR

Aux fréquences IR, le motif métallique supraconducteur du détecteur agit comme un absorbeur. Il est conçu pour que la surface effective corresponde à l'impédance caractéristique de l'espace libre, résultant en une perte de retour minimale au centre de la fréquence de fonctionnement. Cela maximise l'absorption de puissance dans le motif métallique, provoquant une augmentation de la température du métal. Cela permet la détection de signaux infrarouges lointains de très faible puissance avec les polarisations horizontale et verticale.

La NASA recherche activement des licenciés pour commercialiser cette technologie. Veuillez contacter le service des licences de la NASA à l'adresse email protégée ou appelez le 202-358-7432 pour entamer des discussions de licence. Suivez ce lien pour plus d'informations.