А.А. Журавлев - аспирант, кафедра прикладной математики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет. E-mail: antonzhuravlev@gmail.com И.Л. Вольхин - к.ф.-м.н., доцент, кафедра радиоэлектроники и защиты информации, Пермский государственный национальный исследовательский университет. E-mail: volkhin@psu.ru А.Н. Смирнова - аспирант, кафедра прикладной математики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет. E-mail: anna.nikol.smirnova@gmail.com Д.И. Шевцов - к.ф.-м.н., начальник отдела, ОАО «Пермская научно-производственная приборостроительная компания». E-mail: shevtsov@ppk.perm.ru В.П. Первадчук - д.т.н., профессор, зав. кафедрой прикладной математики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет. E-mail: pervadchuk@mail.ru

Проведен расчет конструкции интегрально-оптического датчика напряженности электрического поля СВЧ-диапазона. Рассчитана топология оптических канальных волноводов с учетом смещения рабочей точки датчика в положение максимальной чувствительности. Определена топология области электрооптического взаимодействия для частоты 10 ГГц. Изготовлены опытные образцы датчиков и экспериментально определена их чувствительность.

 

1. LiChen, Ronald M. Reano. Compactelectricfieldsensorsbasedonindirectbondingoflithiumniobatetosiliconmicrorings // OpticsExpress 4032. 2012. V. 20. № 4. P. 4032−4038.
2. Hong-SikJungElectro-opticElectricFieldSensorUtilizingTi:LiNbO3 SymmetricMach-ZehnderInterferometers // JournaloftheOpticalSocietyofKorea. 2012. V. 16. № 1. P. 47−52.
3. Fukui Y, Okumura K, Moritake H, Murooka Y.AtypicalnoiselessPockelsEfieldsensor // Rev. Sci. Instrum. 2010. V. 81. 114701.
4. Kaixin Chen, Bao Sun, Fushen Chen, Zhefeng Hu, Yongsheng Cao.Lithiumniobatephotonicsensorformeasurementofpulsedelectricfieldwithnanosecondrisetime // MicrowaveandOpticalTechnologyLetters. 2012. V. 54. № 2. P. 421−423.
5. Chadderdon S, Woodard L, Perry D, Selfridge R. H, Schultz S.M.Improvementsinelectric-fieldsensorsensitivitybyexploitingatangentialfieldcondition // AppliedOptics. 2013. V. 52. № 23.
6. Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников / Под ред. Э. Удда. М.: Техносфера. 2008.
7. Журавлев А.А., Братишко С.А., Первадчук В.П. Метод расчета электрооптических характеристик широкополосного интегрально-оптического модулятора интенсивности оптического излучения // Фотон-экспресс. 2013. № 6 (110). С. 159−160.
8. Вобликов Е.Д., Волынцев А.Б., Журавлев А.А., Кичанов А.В., Шевцов Д.И., Пономарев Р.С. Интегрально-оптический модулятор на основе интерферометра Маха-Цендера с асимметричной топологией волноводов // Труды МАИ. 2011. № 46. С. 22.
9. Zhuravlev A.A., Shevtsov D.I., Semenishev A.P., Mamykin A.D.Numericsimulationoftheintegratedelectro-opticalintensitymodulatoronlithiumniobatesubstrateasapartofmicrowavepath // InternationalWorkshopandTutorialsonElectronDevicesandMaterials. EDMProceedings Сер. «2012 13thAnnualInternationalConferenceandSeminarofYoungSpecialistsonMicro/NanotechnologiesandElectronDevices. EDM\'2012 Proceedings» 2012. С. 72−76.
10. Пономарев Р.С., Волынцев А.Б. Влияние дефектной структуры LiNbO3 на работу интегрально-оптической схемы // Вестник Пермского университета. Сер. Физика. 2012. № 2. С. 72−77.
11. Пономарев Р.С., Волынцев А.Б. Влияние дефектной структуры конгруэнтного ниобата лития на работу интегрально-оптической схемы // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2012. Т. 9. № 3. С. 388−393.
12. Ponomarev R.S., Zhuravlev A.A., Kichanov A.V.RelaxationprocessesofmobilechargesinintegratedopticsMach-Zehnderinterferometer // 12thInternationalConferenceandSeminaronMicro/NanotechnologiesandElectronDevices. EDM\'2011 Proceedings. 2011. С. 336−338.
13. Пономарев Р.С., Азанова И.С., Волынцев А.Б. Источники долговременного дрейфа в оптических амплитудных модуляторах // Фотон-экспресс. 2013. № 6 (110). С. 226.
14. Wong K.K. Propertiesoflithiumniobate// EnglandbyShortRunPressLtd. 2002. P. 123.
15. Ed L. Wooten, Karl M. Kissa, Alfredo Yi-Yan, Edmond J. Murphy, Donald A. Lafaw, Peter F. Hallemeier, David Maack, Daniel V. Attanasio, Daniel J. Fritz, Gregory J. McBrien, Donald E. Bossi. AReviewofLithiumNiobateModulatorsforFiber-OpticCommunicationsSystems // IEEEJournalofselectedtopicsinquantumelectronics. 2000. V. 6. № 1. P. 72.
16. Журавлев А.А., Вольхин И.Л., Шевцов Д.И., Первадчук В.П. Методика определения чувствительности интегрально-оптического сенсора напряженности электрического поля высокой частоты // Вестник Пермского университета. Сер. Физика. 2013. № 3. С. 78−82.
17. M.P. De Micheli. FabricationandCharacterizationofProtonExchangedWaveguidesinPeriodicallyPoledCongruentLithiumNiobate // Ferroelectrics. 2006. V. 340. № 1. P. 49−62.
18. Смирнова А.Н., Мушинский С.С., Азанова И.С., Шевцов Д.И. Формирование доменов на канальных волноводах, полученных методом протонного обмена с последующим отжигом // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2012. Т. 9 № 4.
19. Sones C.L., Mailis S., Brocklesby W.S.etal. Differentialetchratesinz‑cutLiNbO3 forvariableHF/HNO3 concentrations // J. Mater. Chem. 2002. № 12. P. 295−298.
20. Smirnova A.N., Mushinsky S S., Baturin I.S., Azanova I.S., Shevtsov D.I., Akhmatkhanov A.R., Ievlev A.V.andV. YA. Shur. ElectricFieldPolingofLithiumNiobateCrystalsafterProton-ExchangedChannelWaveguideFabrication // Ferroelectrics. 2012. 441:1−8.
21. Вольхин И.Л., Журавлев А.А., Котельников Е.А. Численное моделирование параметров волновода Н‑образного сечения асимметричной конструкции // Сб. статей IIМеждунар. заочной научно-технич. конф. «Алгоритмические и программные средства в информационных технологиях, радиоэлектронике и телекоммуникациях». Тольятти. 2014. С. 72−77.
22. Журавлев А.А., Вольхин И.Л., Котельников Е.А., Шевцов Д.И., Первадчук В.П. Измерение СВЧ-параметров волновода Н‑образного сечения асимметричной конструкции // Вестник Пермского университета. Сер. Физика. 2014. № 1 (26). С. 17−20.
23. Anton A. Zhuravlev, Igor L. Volkhin, Roman S. Ponomarev, Anna N. Smirnova, Denis I. Shevtsov, Vladimir P. Pervadchuk. Applyingofmicrowaveasymmetricaldouble-ridgedwaveguideformeasuringoftheintegratedopticalelectrodelesselectricfieldsensorsensitivity // ReviewofScientificInstruments. 2014. V. 85. 054708.