Abstract

We present free space coherent arrays of continuous-wave terahertz (THz) photomixers and compare the results to on-chip arrays. By altering the relative phases of the exciting laser signals, the relative THz phase between the array elements can be tuned, allowing for beam steering. In addition, the constructive interference of the emission of N elements leads to an increase of the focal intensity by a factor of N2 while reducing the beam width by N1, below the diffraction limit of a single source. Such array architectures strongly improve the THz power distribution for stand-off spectroscopy and imaging systems while providing a huge bandwidth at the same time. We demonstrate this by beam profiles generated by a 2×2 and a 4×1 array for a transmission distance of 4.2 m. Spectra between 70 GHz and 1.1 THz have been recorded with these arrays.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. S. Pine, R. D. Suenram, E. R. Brown, and K. A. McIntosh, J. Mol. Spectrosc. 175, 37 (1996).
    [CrossRef]
  2. S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
    [CrossRef]
  3. H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
    [CrossRef]
  4. M. J. Fitsch, D. Schauki, C. Dodson, and R. Osiander, Proc. SPIE 5411, 84 (2004).
    [CrossRef]
  5. C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
    [CrossRef]
  6. F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
    [CrossRef]
  7. A. Dobroiu, M. Yamashita, Y. N. Ohshima, Y. Morita, C. Otani, and K. Kawase, Appl. Opt. 43, 5637 (2004).
    [CrossRef]
  8. S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and A. C. Gossard, J. Appl. Phys. 109, 061301 (2011).
    [CrossRef]
  9. A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
    [CrossRef]
  10. S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
    [CrossRef]
  11. H. Ito, F. Nakajima, T. Futura, and T. Ishibashi, Semicond. Sci. Technol. 20, S191 (2005).
    [CrossRef]
  12. Y.-S. Lee, Principles of Terahertz Science and Technology (Springer, 2009).
  13. D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, R. Neelamani, R. G. Baraniuk, and M. C. Nuss, Appl. Phys. B 67, 379 (1998).
    [CrossRef]
  14. B. Sartorius, H. Roehle, H. Künzel, J. Böttcher, M. Schlak, D. Stanze, H. Venghaus, and M. Schell, Opt. Express 16, 9565 (2008).
    [CrossRef]
  15. M. Beck, H. Schäfer, G. Klatt, J. Demsar, S. Winnerl, M. Helm, and T. Dekorsy, Opt. Express 18, 9251 (2010).
    [CrossRef]
  16. S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
    [CrossRef]
  17. C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
    [CrossRef]
  18. A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1415 (2006).
    [CrossRef]
  19. R. Appleby, Philos. Trans. R. Soc., A 362, 379 (2004).
    [CrossRef]
  20. J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
    [CrossRef]
  21. N. Shimizu and T. Nagatsuma, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 743 (2006).
    [CrossRef]
  22. S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).
  23. S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, and L. J. Wang, Proc. SPIE 7117, 71170S (2008).
    [CrossRef]
  24. S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
    [CrossRef]
  25. A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).
  26. H. F. Tiedje, D. Saeedkia, M. Nagel, and H. K. Haugen, IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 58, 2040 (2010).
    [CrossRef]
  27. A. Eshaghi, M. Shahabadi, and L. Chrostowski, J. Opt. Soc. Am. B 29, 813 (2012).
    [CrossRef]

2013

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

2012

A. Eshaghi, M. Shahabadi, and L. Chrostowski, J. Opt. Soc. Am. B 29, 813 (2012).
[CrossRef]

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
[CrossRef]

2011

S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and A. C. Gossard, J. Appl. Phys. 109, 061301 (2011).
[CrossRef]

2010

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

H. F. Tiedje, D. Saeedkia, M. Nagel, and H. K. Haugen, IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 58, 2040 (2010).
[CrossRef]

M. Beck, H. Schäfer, G. Klatt, J. Demsar, S. Winnerl, M. Helm, and T. Dekorsy, Opt. Express 18, 9251 (2010).
[CrossRef]

2008

2007

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
[CrossRef]

C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
[CrossRef]

2006

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1415 (2006).
[CrossRef]

N. Shimizu and T. Nagatsuma, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 743 (2006).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).

2005

H. Ito, F. Nakajima, T. Futura, and T. Ishibashi, Semicond. Sci. Technol. 20, S191 (2005).
[CrossRef]

2004

M. J. Fitsch, D. Schauki, C. Dodson, and R. Osiander, Proc. SPIE 5411, 84 (2004).
[CrossRef]

R. Appleby, Philos. Trans. R. Soc., A 362, 379 (2004).
[CrossRef]

A. Dobroiu, M. Yamashita, Y. N. Ohshima, Y. Morita, C. Otani, and K. Kawase, Appl. Opt. 43, 5637 (2004).
[CrossRef]

2003

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

1998

D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, R. Neelamani, R. G. Baraniuk, and M. C. Nuss, Appl. Phys. B 67, 379 (1998).
[CrossRef]

1996

A. S. Pine, R. D. Suenram, E. R. Brown, and K. A. McIntosh, J. Mol. Spectrosc. 175, 37 (1996).
[CrossRef]

Acedo, P.

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

Altan, H.

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

Andres-Garcia, B.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

Appleby, R.

R. Appleby, Philos. Trans. R. Soc., A 362, 379 (2004).
[CrossRef]

Baraniuk, R. G.

D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, R. Neelamani, R. G. Baraniuk, and M. C. Nuss, Appl. Phys. B 67, 379 (1998).
[CrossRef]

Barat, R.

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

Bauerschmidt, S.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

Beck, M.

Böttcher, J.

Brown, E. R.

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

A. S. Pine, R. D. Suenram, E. R. Brown, and K. A. McIntosh, J. Mol. Spectrosc. 175, 37 (1996).
[CrossRef]

Brünken, S.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Cannard, P. J.

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

Chen, Y.

H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
[CrossRef]

Chrostowski, L.

Criado, A. R.

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

de Dios, C.

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

de Paz, J. M.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

Dekorsy, T.

Demirhan, Y.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Demsar, J.

Dobroiu, A.

Dodson, C.

M. J. Fitsch, D. Schauki, C. Dodson, and R. Osiander, Proc. SPIE 5411, 84 (2004).
[CrossRef]

Döhler, G.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

Döhler, G. H.

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and A. C. Gossard, J. Appl. Phys. 109, 061301 (2011).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, and L. J. Wang, Proc. SPIE 7117, 71170S (2008).
[CrossRef]

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).

Drouin, B.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Endres, C.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Eshaghi, A.

Faist, J.

C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
[CrossRef]

Federici, J. F.

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

Firth, R.

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

Fischer, M.

C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
[CrossRef]

Fitsch, M. J.

M. J. Fitsch, D. Schauki, C. Dodson, and R. Osiander, Proc. SPIE 5411, 84 (2004).
[CrossRef]

Futura, T.

H. Ito, F. Nakajima, T. Futura, and T. Ishibashi, Semicond. Sci. Technol. 20, S191 (2005).
[CrossRef]

Garcia-Munoz, L. E.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

Gary, D.

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

Giesen, T.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Gossard, A.

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

Gossard, A. C.

S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
[CrossRef]

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and A. C. Gossard, J. Appl. Phys. 109, 061301 (2011).
[CrossRef]

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

Hanson, M.

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

Haugen, H. K.

H. F. Tiedje, D. Saeedkia, M. Nagel, and H. K. Haugen, IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 58, 2040 (2010).
[CrossRef]

Helm, M.

Holyer, N.

C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
[CrossRef]

Hu, Q.

A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1415 (2006).
[CrossRef]

Huang, F.

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

Ishibashi, T.

H. Ito, F. Nakajima, T. Futura, and T. Ishibashi, Semicond. Sci. Technol. 20, S191 (2005).
[CrossRef]

Ito, H.

H. Ito, F. Nakajima, T. Futura, and T. Ishibashi, Semicond. Sci. Technol. 20, S191 (2005).
[CrossRef]

Izquierdo-Bermudez, V.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

Jacobsen, R. H.

D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, R. Neelamani, R. G. Baraniuk, and M. C. Nuss, Appl. Phys. B 67, 379 (1998).
[CrossRef]

Kadowaki, K.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Karpowicz, N.

H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
[CrossRef]

Kawase, K.

Klatt, G.

Koseoglu, H.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Kumar, S.

A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1415 (2006).
[CrossRef]

Künzel, H.

Lee, A. W. M.

A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1415 (2006).
[CrossRef]

Lee, Y.-S.

Y.-S. Lee, Principles of Terahertz Science and Technology (Springer, 2009).

Lewen, F.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Liu, H.-B.

H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
[CrossRef]

Lu, H.

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
[CrossRef]

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

Lu, Z. H.

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).

Mäder, H.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Malzer, S.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and A. C. Gossard, J. Appl. Phys. 109, 061301 (2011).
[CrossRef]

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, and L. J. Wang, Proc. SPIE 7117, 71170S (2008).
[CrossRef]

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).

McIntosh, K. A.

A. S. Pine, R. D. Suenram, E. R. Brown, and K. A. McIntosh, J. Mol. Spectrosc. 175, 37 (1996).
[CrossRef]

Mittendorff, M.

S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
[CrossRef]

Mittleman, D. M.

D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, R. Neelamani, R. G. Baraniuk, and M. C. Nuss, Appl. Phys. B 67, 379 (1998).
[CrossRef]

Moore, R.

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

Morita, Y.

Müller, H. S. P.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Müller, P.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Nagatsuma, T.

N. Shimizu and T. Nagatsuma, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 743 (2006).
[CrossRef]

Nagel, M.

H. F. Tiedje, D. Saeedkia, M. Nagel, and H. K. Haugen, IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 58, 2040 (2010).
[CrossRef]

Nakajima, F.

H. Ito, F. Nakajima, T. Futura, and T. Ishibashi, Semicond. Sci. Technol. 20, S191 (2005).
[CrossRef]

Neelamani, R.

D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, R. Neelamani, R. G. Baraniuk, and M. C. Nuss, Appl. Phys. B 67, 379 (1998).
[CrossRef]

Nuss, M. C.

D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, R. Neelamani, R. G. Baraniuk, and M. C. Nuss, Appl. Phys. B 67, 379 (1998).
[CrossRef]

Ohshima, Y. N.

Osiander, R.

M. J. Fitsch, D. Schauki, C. Dodson, and R. Osiander, Proc. SPIE 5411, 84 (2004).
[CrossRef]

Otani, C.

Ozyuzer, L.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Pearson, J. C.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Pine, A. S.

A. S. Pine, R. D. Suenram, E. R. Brown, and K. A. McIntosh, J. Mol. Spectrosc. 175, 37 (1996).
[CrossRef]

Preu, S.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
[CrossRef]

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and A. C. Gossard, J. Appl. Phys. 109, 061301 (2011).
[CrossRef]

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, and L. J. Wang, Proc. SPIE 7117, 71170S (2008).
[CrossRef]

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).

Renaud, C. C.

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

Renner, F. H.

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

Reno, J. L.

A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1415 (2006).
[CrossRef]

Rivera-Lavado, A.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

Robertson, M.

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

Roehle, H.

Rogers, D.

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

Saeedkia, D.

H. F. Tiedje, D. Saeedkia, M. Nagel, and H. K. Haugen, IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 58, 2040 (2010).
[CrossRef]

Sartorius, B.

Scalari, G.

C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
[CrossRef]

Schäfer, H.

Schauki, D.

M. J. Fitsch, D. Schauki, C. Dodson, and R. Osiander, Proc. SPIE 5411, 84 (2004).
[CrossRef]

Schell, M.

Schlak, M.

Schulkin, B.

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

Seeds, A. J.

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

Sergovia-Vargas, D.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

Shahabadi, M.

Shimizu, N.

N. Shimizu and T. Nagatsuma, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 743 (2006).
[CrossRef]

Simsek, Y.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Stanze, D.

Suenram, R. D.

A. S. Pine, R. D. Suenram, E. R. Brown, and K. A. McIntosh, J. Mol. Spectrosc. 175, 37 (1996).
[CrossRef]

Terazzi, R.

C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
[CrossRef]

Tiedje, H. F.

H. F. Tiedje, D. Saeedkia, M. Nagel, and H. K. Haugen, IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 58, 2040 (2010).
[CrossRef]

Turkoglu, F.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Ugarte-Munoz, E.

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

Venghaus, H.

Walther, C.

C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
[CrossRef]

Wang, L. J.

S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and A. C. Gossard, J. Appl. Phys. 109, 061301 (2011).
[CrossRef]

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, and L. J. Wang, Proc. SPIE 7117, 71170S (2008).
[CrossRef]

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).

Weber, H.

S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
[CrossRef]

Wilkinson, T. L. J.

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

Williams, B. S.

A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1415 (2006).
[CrossRef]

Winnerl, S.

S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
[CrossRef]

M. Beck, H. Schäfer, G. Klatt, J. Demsar, S. Winnerl, M. Helm, and T. Dekorsy, Opt. Express 18, 9251 (2010).
[CrossRef]

Yamamoto, T.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Yamashita, M.

Zhang, J.

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).

Zhang, X.-C.

H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
[CrossRef]

Zhong, H.

H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
[CrossRef]

Zimdars, D.

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

Appl. Opt.

Appl. Phys. B

D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, R. Neelamani, R. G. Baraniuk, and M. C. Nuss, Appl. Phys. B 67, 379 (1998).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

S. Preu, F. H. Renner, S. Malzer, G. H. Döhler, L. J. Wang, T. L. J. Wilkinson, E. R. Brown, M. Hanson, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 90, 212115 (2007).
[CrossRef]

S. Preu, M. Mittendorff, H. Lu, H. Weber, S. Winnerl, and A. C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 101, 101105 (2012).
[CrossRef]

C. Walther, M. Fischer, G. Scalari, R. Terazzi, N. Holyer, and J. Faist, Appl. Phys. Lett. 91, 131122 (2007).
[CrossRef]

J. F. Federici, D. Gary, B. Schulkin, F. Huang, H. Altan, R. Barat, and D. Zimdars, Appl. Phys. Lett. 83, 2477 (2003).
[CrossRef]

Electron. Lett.

A. R. Criado, C. de Dios, G. H. Döhler, S. Preu, S. Malzer, S. Bauerschmidt, H. Lu, A. C. Gossard, and P. Acedo, Electron. Lett. 48, 1425 (2012).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

N. Shimizu and T. Nagatsuma, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 743 (2006).
[CrossRef]

A. W. M. Lee, B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1415 (2006).
[CrossRef]

IEEE Trans. Microw. Theory Tech.

H. F. Tiedje, D. Saeedkia, M. Nagel, and H. K. Haugen, IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 58, 2040 (2010).
[CrossRef]

J. Appl. Phys.

S. Preu, G. H. Döhler, S. Malzer, L. J. Wang, and A. C. Gossard, J. Appl. Phys. 109, 061301 (2011).
[CrossRef]

J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves

A. Rivera-Lavado, L. E. Garcia-Munoz, G. Döhler, S. Malzer, S. Preu, S. Bauerschmidt, J. M. de Paz, E. Ugarte-Munoz, B. Andres-Garcia, V. Izquierdo-Bermudez, and D. Sergovia-Vargas, J. Infrared, Millimeter, Terahertz Waves 34, 97 (2013).

J. Mol. Spectrosc.

A. S. Pine, R. D. Suenram, E. R. Brown, and K. A. McIntosh, J. Mol. Spectrosc. 175, 37 (1996).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

Opt. Express

Philos. Trans. R. Soc., A

R. Appleby, Philos. Trans. R. Soc., A 362, 379 (2004).
[CrossRef]

Phys. Chem. Chem. Phys.

S. Brünken, H. S. P. Müller, C. Endres, F. Lewen, T. Giesen, B. Drouin, J. C. Pearson, and H. Mäder, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2103 (2007).
[CrossRef]

Proc. IEEE

H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
[CrossRef]

Proc. SPIE

M. J. Fitsch, D. Schauki, C. Dodson, and R. Osiander, Proc. SPIE 5411, 84 (2004).
[CrossRef]

C. C. Renaud, M. Robertson, D. Rogers, R. Firth, P. J. Cannard, R. Moore, and A. J. Seeds, Proc. SPIE 6194, 61940C (2006).
[CrossRef]

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, and L. J. Wang, Proc. SPIE 7117, 71170S (2008).
[CrossRef]

S. Bauerschmidt, S. Preu, S. Malzer, G. Döhler, L. J. Wang, H. Lu, and A. Gossard, Proc. SPIE 7671, 76710D (2010).
[CrossRef]

Semicond. Sci. Technol.

H. Ito, F. Nakajima, T. Futura, and T. Ishibashi, Semicond. Sci. Technol. 20, S191 (2005).
[CrossRef]

SPIE

S. Preu, S. Malzer, G. H. Döhler, J. Zhang, Z. H. Lu, and L. J. Wang, SPIE 6194, 13 (2006).

Supercond. Sci. Technol.

F. Turkoglu, H. Koseoglu, Y. Demirhan, L. Ozyuzer, S. Preu, S. Malzer, Y. Simsek, P. Müller, T. Yamamoto, and K. Kadowaki, Supercond. Sci. Technol. 25, 125004 (2012).
[CrossRef]

Other

Y.-S. Lee, Principles of Terahertz Science and Technology (Springer, 2009).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Schematic setup of the free standing photomixer array. (b) Square 2×2 emitter array with polyethylene lenses.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Measured cross section for arrays consisting of 1–4 elements (d=17.5cm) in the linear configuration at a distance of 4.2 m. The cross sections were recorded along the array axis. (b) Transmitted power versus frequency for the 4×1 array and a single source in operation. Water vapor absorption lines are clearly resolved, particularly at high frequencies where the signal to noise ratio of the single source is insufficient.

Fig. 3.
Fig. 3.

(a) Beam pattern of the 2×2 array at 0.4 THz at a distance of 4.2 m, measured with the 6 mm Golay cell window without any additional focusing optics. The white scale bar is 10 mm. (b) Horizontal and c) vertical cross sections of the individual sources (green) and of the interference pattern of the 2×2 array (dots) at 0.32 THz. The beam waist of the central spot is already comparable to the size of the Golay cell window of 6 mm. The blue graph depicts the theoretical expectation according to [23], taking the finite size of the Golay cell window into account.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1. Measured (wexp) and Calculated (wtheo) Peak Width (FWHM) for Different Numbers of Emitters in Operation at 0.23 THz

Equations (2)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

wFWHMarray0.95ρ·λTHzd·1N.
wFWHMsingle2ln2ρ·λTHzπωA,

Metrics