Array FIR MKID avanzado de NASA Goddard: Absorbedor de doble polarización y multiplexado de alta frecuencia

NASA Goddard desarrolló un array de detectores de inductancia cinética de microondas de infrarrojo lejano acoplado a absorbedor (FIR MKID) que incorpora un patrón de absorbedor cruzado. Permite que la potencia incidente se absorba por igual para polarización horizontal y vertical. El array permite que la salida del detector se multiplexe en frecuencia a más del doble de la frecuencia del diseño MKID convencional. Además, la tecnología permite que la potencia se distribuya más uniformemente por el área del detector, aumentando la sensibilidad del detector. El detector también puede leerse a frecuencias de operación más altas que diseños previos, aumentando así la capacidad de canales del array de detectores.

Dos componentes principales: patrón metálico y resonador de línea de transmisión

El FIR MKID consiste en dos componentes principales: (1) el patrón metálico para absorción FIR, y (2) el resonador de línea de transmisión de microondas para lectura RF. El patrón metálico de barra cruzada en la membrana proporciona absorción de potencia idéntica para señales de polarización horizontal y vertical. Los patrones metálicos se colocan tanto en la parte superior como inferior de la membrana para crear una línea de transmisión de placas paralelas acopladas que actúa como resonador de media longitud de onda en frecuencias de lectura. La línea de transmisión de placas paralelas en el área de la membrana se conecta a una línea de microcinta de baja impedancia en los bordes del detector para formar una impedancia escalonada. La línea de transmisión de placas paralelas en la membrana se divide en cuatro secciones en un patrón cruzado serpenteante.

Funcionamiento a frecuencias IR: absorbedor superconductor

A frecuencias IR, el patrón metálico superconductor del detector actúa como absorbedor. Está diseñado para que el área efectiva coincida con la impedancia característica del espacio libre, resultando en pérdida de retorno mínima en el centro de la frecuencia de operación. Esto maximiza la absorción de potencia en el patrón metálico, causando que la temperatura del metal aumente. Esto permite la detección de señales de muy baja potencia en frecuencias de infrarrojo lejano con polarizaciones tanto horizontal como vertical.

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