Источник терагерцевого излучения в открытое пространство на основе распределенного туннельного джозефсоновского контакта
- 1,3 к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, ИРЭ им В.А. Котельникова РАН (Москва)
- 2 инженер, ИРЭ им В.А. Котельникова РАН (Москва)
- 4 д.ф.-м.н., гл. науч. сотрудник, ИРЭ им В.А. Котельникова РАН (Москва)
Аннотация
Постановка проблемы. В настоящее время в науке и технике имеется недостаток широко перестраиваемых источников терагерцевого (ТГц) излучения. Доступные на сегодняшний день ТГц-генераторы имеют узкую полосу перестройки частоты или обладают большой массой и габаритными размерами, или не являются коммерчески доступными.
Цель. Разработать широко перестраиваемый источник ТГц-излучения в открытое пространство на основе сверхпроводникового джозефсоновского перехода, согласованного с передающей антенной.
Результат. Предложена схема, разработаны и экспериментально исследованы несколько интегральных конструкций перестраиваемого источника ТГц-излучения, рассчитанных на разные частотные диапазоны выходного излучения 250…410, 330…530 и 390…700 ГГц, которые суммарно перекрывают диапазон 0,25…0,7 ТГц. Спектральная ширина линии с системой фазовой стабилизации – порядка 0,1 МГц.
Практическая значимость. Предложенный генератор может быть использован как активный источник излучения в ТГц-спектроскопии, ТГц-микроскопии, для исследования свойств материалов при низких температурах (порядка 4,2 К), а также в качестве внешнего источника гетеродина для приемных систем.
Для цитирования
Кинев Н.В., Рудаков К.И., Филиппенко Л.В., Кошелец В.П. Источник терагерцевого излучения в открытое пространство на основе распределенного туннельного джозефсоновского контакта // Нелинейный мир. 2020. № 1. С. 25–29. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202001-06
Список источников
- de Lange G., Boersma D., Dercksen J., et al. Development and characterization of the superconducting integrated receiver channel of the TELIS atmospheric sounder // Supercond. Sci. Technol. 2010. V. 23. № 4. Р. 045016. DOI: 10.1088/09532048/23/4/045016.
- Koshelets V.P., Dmitriev P.N., Faley M.I., et al. Superconducting Integrated Terahertz Spectrometers // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 2015. V. 5. № 4. P. 687–694. DOI: 10.1109/TTHZ.2015.2443500.
- Кинев Н.В., Рудаков К.И., Барышев А.М., Кошелец В.П. Линзовая щелевая антенна на основе тонких пленок Nb для джозефсоновского широкополосного генератора ТГц-диапазона // Физика твердого тела. 2018. Т. 60. № 11. С. 2132−2136. DOI: 10.21883/FTT.2018.11.46652.03NN/
- Kinev N.V., Rudakov K.I., Baryshev A.M., Koshelets V.P. A 0.3-0.7 THz flux-flow oscillator integrated with the slot antenna and elliptical lens // J. Phys.: Conf. Series. 2018. V. 1124. P. 071001. DOI: 10.1088/1742-6596/1124/7/071001.
- Kinev N.V., Rudakov K.I., Filippenko L.V., Baryshev A.M., Koshelets V.P. Wideband Josephson THz flux-flow oscillator integrated with the slot lens antenna and the harmonic mixer // EPJ Web Conf. 2018. V. 195. P. 02003. DOI: 10.1051/epjconf/201819502003.
- Kinev N.V., Rudakov K.I., Filippenko L.V., Baryshev A.M., Koshelets V.P. A 0.33-0.73 THz source based on phase-locked Josephson flux-flow oscillator // Proc. of 2019 URSI Asia-Pacific Radio Science Conference (AP-RASC). 2019. V. 1. P. 1−4. DOI: 10.23919/URSIAP-RASC.2019.8738374.
- Kinev N.V., Rudakov K.I., Filippenko L.V., Koshelets V.P. A Tunable subTHz Source Based on the Josephson Oscillator with Phase Locking. // Proc. of 2019 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW). 2019. V. 1. P. 192−195. DOI: 10.1109/RSEMW.2019.8792799.
- Kinev N.V., Rudakov K.I., Filippenko L.V., Baryshev A.M., Koshelets V.P. Flux-flow Josephson oscillator as the broadband tunable terahertz source to open space // J. Appl. Phys. 2019. V. 125, № 15. P. 151603. DOI: 10.1063/1.5070143.
- Kinev N.V., Rudakov K.I., Filippenko L.V., Baryshev A.M., Koshelets V.P. Terahertz Source Radiating to Open Space Based on the Superconducting Flux-Flow Oscillator: Development and Characterization // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol.