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Non-contact millimeter and Terahertz frequency measurement paradigm for instrumentation and sensing applications unlocking metrology-grade results

Descripción del proyecto

Nuevo paradigma de instrumentación de grado metrológico para la gama de ondas milimétricas y de terahercios

Los analizadores de redes vectoriales (VNA, por sus siglas en inglés) constituyen la plataforma de instrumentación para realizar mediciones calibradas sensibles a la fase mediante el uso de conectores y cables coaxiales normalizados cuyo límite físico alcance frecuencias de corte en torno a los 220 GHz. Por encima de este límite, los sondeos son críticos y es necesario utilizar costosos cabezales de extensión acoplados a la guía de ondas rectangular que segmenten el espectro de frecuencias en bandas independientes, lo cual impedirá que se realicen mediciones calibradas entre bandas. El proyecto TERAmeasure, financiado con fondos europeos, cuestiona el actual paradigma de medición en los rangos de frecuencias milimétricas (mmW, 30 GHz–300 GHz) y de terahercios (THz, 300 GHz–3 THz) desarrollando un nuevo concepto de sondeo basado en el micromecanizado de silicio y la generación fotónica de señales. Esto permitirá superar los obstáculos actuales y mejorar las mediciones, ya que se elimina la necesidad de emplear guías de ondas rectangulares y se logran resultados de grado metrológico entre bandas.

Objetivo

TERAmeasure proposes a universal, broadband and contact-free measurement and sensing platform, developing compact and competitive transceiver heads for the millimetre- (MMW, 30 GHz-300 GHz) and Terahertz- (THz, 300 GHz-3 THz) frequency range, enabling a new instrumentation and metrology paradigm. This breakthrough will be achieved exploiting photonic integration technology and silicon micromachining to realize a broadband continuous-wave THz platform equipped with refractive index engineered dielectric waveguides. Our main objective is to develop generic and low-cost probing solutions to fully unlock the potential of non-contact, broadband, and phase-sensitive measurements. We aim to stimulate novel fields of research in high frequency device characterization with Vector Network Analyzers (VNAs), field resolved near-field microscopy and industrial non-destructive evaluation. TERAmeasure replaces costly frequency-extension modules, relying on rectangular waveguide flanges, by a photonic approach that covers the full spectrum from 30 GHz up to 3 THz. Thereby, TERAmeasure helps to unify the MMW and THz spectrum, which is currently segmented into more than 10 separate bands. TERAmeasure challenges the established pathway that high frequencies can be addressed only by further miniaturization of the components, which will run into fundamental physical limits.
The consortium combines key expertise. UC3M and HHI to develop the new on-chip emitter and receiver for THz signal generation and phase-sensitive detection. KTH to develop novel terahertz waveguide and lensing structures. ANRITSU, who has developed today’s coaxial cable standards, adds its expertise on VNA measurements and VNA systems in which the heads will be integrated and tested. PROTEMICS, an SME, brings non-destructive testing applications for which TERAmeasure will provide a technological market advantage unlocking continuous-wave THz probing. A wider range of applications will be pursued, with a proof-of-concept on early detection of skin cancer with Advisory Board support.

Convocatoria de propuestas

H2020-FETOPEN-2018-2020

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Convocatoria de subcontratación

H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01

Régimen de financiación

RIA - Research and Innovation action

Coordinador

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
Aportación neta de la UEn
€ 561 250,00
Dirección
CALLE MADRID 126
28903 Getafe (Madrid)
España

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Región
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 561 250,00

Participantes (4)