КВАЗІОПТИЧНИЙ ТВЕРДОТІЛЬНИЙ ГЕНЕРАТОР З ВІДКРИТОЮ КВАЗІОДНОЧАСТОТНОЮ СФЕРОЕШЕЛЕТНОЮ КОЛИВАЛЬНОЮ СИСТЕМОЮ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.02.05Ключові слова:
квазіоптичний твердотільний генератор, діод Ганна, лавино-пролітний діод, ешелет, сфероешелетний відкритий резонатор, одночастотна відкрита коливальна системаАнотація
Представлено результати дослідження, пов'язаного з розробкою ефективної високодобротної відкритої коливальної системи квазіоптичних твердотільних генераторів міліметрового і субміліметрового діапазонів довжин хвиль. Показано, що для стабільної роботи твердотільних генераторів на діодах Ганна і лавино-пролітних діодах, розміщених всередині відкритого резонатора, потрібне істотне розрідження спектру резонансних частот, що виключає переходи частоти генерації. З урахуванням цієї вимоги в якості відкритої коливальні системи твердотільних генераторів запропонований сфероешелетний відкритий резонатор, одне з дзеркал якого має відбивну решітку типу "ешелет". У роботі наведені результати "холодних" вимірювань спектра резонансних частот сфероешелетного відкритого резонатора, які свідчать про те, що він дійсно має істотно розріджений спектр як по поперечним, так і, що дуже важливо, по поздовжніх типах коливань. Обговорено і реалізовані на практиці умови, необхідні для збудження в твердотільному генераторі на базі сфероешелетного відкритого резонатора добротних стабільних коливань з високим ККД. Наведено результати експериментального дослідження квазіоптичного генератора на лавино-пролітних діодах 8-мм діапазону довжин хвиль. Представлені аналіз отриманих характеристик і їх якісне пояснення на основі запропонованої моделі процесів, які протікають в досліджуваному генераторі. Показано, що сфероешелетний відкритий резонатор може бути використаний в якості резонансної системи не тільки твердотільних, а також і електровакуумних приладів у всьому діапазоні НВЧ. Намічено шлях в напрямку подальшого розрідження спектра сфероешелетного відкритого резонатора з метою створення реально одночастотної відкритої коливальної системи.
Посилання
Galutva G. V., Ryazanczev A. I. Selekcziya tipov kolebanij i stabilizacziya chastoty` opticheskikh kvantovy`kh generatorov. M. Svyaz`, 1972. 72 р.
Bilous O. I., Fisun A. I., Kirilenko A. A., Natarov M. P., Shubnyi A. I., Sirenko S. P. Quasi-optical millimeter wave solid-state oscillators. Part 1: Open resonant system. Telecommunications and Radio Engineering, 2019, Vol. 78, 3, pp. 229-249, doi: 10.1615/TelecomRadEng.v78.i3.40.
Ganapolskii E. M., Eremenko Z. E., Kuznetsova E. S. Experimental Detection of Wave Chaos in Quasi-Optical Microwave Cavity Resonator. Chaotic Modeling and Simulation (CMSIM), 2019, 2, pp. 235-244.
Nefyodov E. I., Smolskiy S. M. Open Resonators. In: Electromagnetic Fields and Waves. In Telecommunication Engineering. Springer, Cham, 2019, doi: 10.1007/978-3-319-90847-2_11.
Fox A. G., Li T. Resonant modes in a laser interferometer. Bell System Technical Journal, 1961, Vol. 40, 2, pp. 453-488, doi: 10.1002/j.1538-7305.1961.tb01625.x.
Peng Xiao, Xuecou Tu, Lin Kang, Chengtao Jiang, Shimin Zhai, Zhou Jiang, Danfeng Pan, Jian Chen, Xiaoqing Jia, Peiheng Wu. Reflective grating-coupled structure improves the detection efficiency of THz array detectors. Scientific Reports, 2018, Vol. 8, 8032, doi: 10.1038/s41598-018-26204-y.
Bulgakov B. M., Fisun A. I., Fursov A. M. E`ffektivny`j tverdotel`ny`j kvaziopticheskij generator s rezonansnoj sistemoj tipa “modificzirovanny`j e`shelettny`j otkry`ty`j rezonator”. Materialy` Kh Vsesoyuznoj nauchnoj konferenczii “E`lektronika SVCh”, Minsk, 1983, 2, pp. 133-134.
Maly`shev V. I. Vvedenie v e`ksperimental`nuyu spektroskopiyu. M. Nauka, 1979. 478 p.
Vlasov S. N., Katin S. V., Koposova E. V. et al. Quasioptical Three-Mirror Echelette Traveling-Wave Resonator with Frequency Tuning: Diffraction Theory and Experiment. Radiophys Quantum El, 2018, 61, pp. 127-134, doi: 10.1007/s11141-018-9876-5.
Tatsuo Itoh and R Mittra. An analytical study of the echelette grating with application to open resonators. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1969, 17(6), pp. 319-327, doi: 10.1109/TMTT.1969.1126963.
Belous O. I., Bulgakov B. M., Fisun A. I., Fursov A. M. Otkry`ty`e rezonatory` s e`shelettom – novy`j klass vy`sokodobrotny`kh kolebatel`ny`kh sistem tverdotel`ny`kh i e`lektronnovakuumny`kh priborov KVCh diapazona. Materialy` Vsesoyuznogo nauchno-tekhnicheskogo soveshhaniya “Maloshumyashhie generatory` SVCh. Sostoyanie razrabotok i perspektivy` primeneniya v metrologii”. Irkutsk, 1991, pp. 93-94.
Belous O. I., Bulgakov B. M., Fisun A. I., Fursov A. M. Osobennosti rezhima avtokollimaczii v dispersionnom otkry`tom rezonatore s fazokorrektiruyushhim zerkalom. Pis`ma v ZhTF, 1992, 18, 4, pp. 46-52.
Bulgakov B. M., Leonov Yu. I., Fursov A. M. Issledovanie polyarizaczionny`kh e`ffektov v otkry`ty`kh rezonatorakh millimetrovy`kh dlin voln. Radiotekhnika. Izdat. pri KhGU izdat. ob`ed. ‘Vishha shkola', 1980, 53, pp. 3-7.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Іван Ольховський , Анатолій Фурсов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
