Optical Characterization of OMT-Coupled TES Bolometers for LiteBIRD
2 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
3 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
4 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
5 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
6 NEEL - Cryo - Cryogénie
7 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie
8 AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
9 LCCS - Laboratoire des Cryoréfrigérateurs et Cryogénie Spatiale
10 CNES - Centre National d’Études Spatiales [Paris]
11 NEEL - HELFA - Hélium : du fondamental aux applications
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Résumé
Feedhorn- and orthomode transducer- (OMT) coupled transition edge sensor (TES) bolometers have been designed and micro-fabricated to meet the optical specifications of the LiteBIRD high frequency telescope (HFT) focal plane. We discuss the design and optical characterization of two LiteBIRD HFT detector types: dual-polarization, dual-frequency-band pixels with 195/280 GHz and 235/337 GHz band centers. Results show well-matched passbands between orthogonal polarization channels and frequency centers within 3% of the design values. The optical efficiency of each frequency channel is conservatively reported to be within the range 0.64-0.72, determined from the response to a cryogenic, temperature-controlled thermal source. These values are in good agreement with expectations and either exceed or are within 10% of the values used in the LiteBIRD sensitivity forecast. Lastly, we report a measurement of loss in Nb/SiN x/Nb microstrip at 100 mK and over the frequency range 200-350 GHz, which is comparable to values previously reported in the literature.