Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2021, выпуск 10 » Статья стр. 855
<<<>>>
Расчет эффективности удвоения частоты излучения субтерагерцового гиротрона за счет решеточной нелинейности в монокристаллической пластине InP
DOI: 10.21883/FTP.2021.10.51433.31
Российский Научный Фонд, 18-79-10112
Румянцев В.В. 1, Фокин А.П.2, Дубинов А.А. 1, Морозов С.С.3, Богдашов А.А.2, Паршин В.В.2, Глявин М.Ю.2, Гавриленко В.И. 1, Морозов С.В. 1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
3Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Email: rumyantsev@ipmras.ru, sanya@ipmras.ru, parsh@appl.sci-nnov.ru, glyavin@appl.sci-nnov.ru, gavr@ipmras.ru, more@ipm.sci-nnov.ru
Поступила в редакцию: 12 апреля 2021 г.
В окончательной редакции: 19 апреля 2021 г.
Принята к печати: 19 апреля 2021 г.
Выставление онлайн: 9 июля 2021 г.
PDF версия
Выполнен расчет эффективности генерации второй гармоники для субтерагерцового гиротронного излучения в пластине монокристаллического InP, встраиваемой в конический металлический волновод. Для различных величин потерь на удвоенной частоте (зависящих от степени чистоты кристалла InP) выявлены оптимальные размеры пластины, обеспечивающие наиболее эффективное преобразование частоты. Так, коэффициент преобразования f->2f может достигать 5 Вт/кВт2 при накачке на частоте 263 ГГц и величине потерь α2f=0.1 см-1. Показана возможность заметного увеличения эффективности удвоения частоты при тонкой подстройке фазового синхронизма за счет подбора величины субмикрометрового зазора между пластиной InP и обкладками металлического волновода. Полученные результаты могут быть использованы для решения прикладных задач в области спектроскопии динамической поляризации ядер и исследований ядерного магнитного резонанса. Ключевые слова: нелинейные преобразования частоты, терагерцовое излучение, фосфид индия, нелинейность второго порядка.
  1. Handbook of terahertz technologies: devices and applications, ed. by Ho-Jin Song, Tadao Nagatsuma (Jenny Stanford Publishing, N. Y., 2015)
  2. J.H. Booske, R.J. Dobbs, C.D. Joye, C.L. Kory, G.R. Neil, G. Park, J. Park, R.J. Temkin. IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol., 1 (1), 54 (2011). doi: 10.1109/TTHZ.2011.2151610
  3. R.A. Lewis. J. Phys. D: Appl. Phys., 47 (37), 374001 (2014)
  4. T. Idehara, S. Mitsudo, S. Sabchevski, M. Glyavin, I. Ogawa. Vacuum, 62 (2-3), 123 (2001). https://doi.org/10.1016/S0042-207X(00)00456-5
  5. Xiong Xu, Yanyu Wei, Fei Shen, Hairong Yin, Jin Xu, Yubin Gong, Wenxiang Wang. Phys. Plasmas, 19 (1), 013113 (2012)
  6. B.S. Williams. Nature Photonics, 1 (9), 517 (2007)
  7. S. Ganichev, W. Prettl. Intense Terahertz Excitation of Semiconductors (Oxford University Press, 2005)
  8. S.B. Bodrov, A.A. Murzanev, Y.A. Sergeev, Y.A. Malkov, A.N. Stepanov. Appl. Phys. Lett., 103 (25), 251103 (2013)
  9. S. Vidal, J. Degert, M. Tondusson, E. Freysz, J. Oberle. J. Opt. Soc. Amer. B, 31 (1), 149 (2014)
  10. R.A. Lewis. J. Phys. D: Appl. Phys., 47 (37), 374001 (2014)
  11. G. Nusinovich, M. Thumm, M. Petelin. J. Infr. Milli Terahz Waves, 35, 325 (2014). https://doi.org/10.1007/s10762-014-0050-7
  12. T. Idehara, S.P. Sabchevski, M. Glyavin, S. Mitsudo. Appl. Sci., 10 (3), 980 (2020). https://doi.org/10.3390/app10030980
  13. M.Yu. Glyavin, M.V. Morozkin, A.I. Tsvetkov, L.V. Lubyako, G.Yu. Golubiatnikov, A.N. Kuftin, V.E. Zapevalov, V.V. Kholoptsev, A.G. Eremeev, A.S. Sedov, V.I. Malygin, A.V. Chirkov, A.P. Fokin, E.V. Sokolov, G.G. Denisov. Radiophys. Quant. Electron., 58, 639 (2016). https://doi.org/10.1007/s11141-016-9636-3
  14. K. Aoki, J. Savolainen, M. Havenith. Appl. Phys. Lett., 110 (20), 201103 (2017)
  15. S.K. Jawla, R.G. Griffin, I.A. Mastovsky, M.A. Shapiro, R.J. Temkin. IEEE Trans. Electron. Dev., 67 (1), 328 (2020)
  16. M. Blank, P. Borchard, S. Cauffman, K. Felch. 43rd Int. Conf. on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz, 2018) p. 1-2. doi: 10.1109/IRMMW-THz.2018.8510010
  17. G.G. Denisov, M.Yu. Glyavin, A.N. Kuftin, M.D. Proyavin, M.V. Morozkin, D.I. Sobolev, A.P. Fokin, E.M. Tai, Yu.V. Rodin, A.G. Luchinin, V.N. Manuilov, A.S. Sedov. 22nd Int. Vacuum Electronics Conf. (2021) p. 1
  18. M. Glyavin, A. Luchinin. Radiophys. Quantum Electron., 50, 755 (2007). https://doi.org/10.1007/s11141-007-0066-0
  19. I. Bandurkin, V. Manuilov, V. Bratman, I. Osharin, Y. Kalynov, A. Savilov. Int. Vacuum Electronics Conf. (IVEC, 2019) p. 1. doi: 10.1109/IVEC.2019.8745126
  20. T. Idehara, I. Ogawa, H. Mori, S. Kobayashi, S. Mitsudo, T. Saito. J. Plasma Fusion Res. Ser., 8, 1508 (2009)
  21. I.V. Bandurkin, A.E. Fedotov, A.P. Fokin, M.Yu. Glyavin, A.G. Luchinin, I.V. Osharin, A.V. Savilov. EDL, 41 (9), 1412 (2020). doi: 10.1109/LED.2020.3010445
  22. N.S. Ginzburg, M.Y. Glyavin, A.M. Malkin, V.N. Manuilov, R.M. Rozental, A.S. Sedov, A.S. Sergeev, V.Y. Zaslavsky, I.V. Zotova, T. Idehara. IEEE Trans. Plasma Sci., 44 (8), 1303 (20160. doi: 10.1109/TPS.2016.2585307
  23. M.Y. Glyavin, A.G. Luchinin, V.N. Manuilov, G.S. Nusinovich. IEEE Trans. Plasma Sci., 36 (3), 591. doi: 10.1109/TPS.2008.917530
  24. F. Keilmann, R. Brazis, H. Barkley, W. Kasparek, M. Thumm, V. Erckmann. Europhys. Lett., 11 (4), 337 (1990)
  25. R. Narkowicz, M.R. Siegrist, Ph. Moreau, J.P. Hogge, R. Raguotis, R. Brazis. Acta Phys. Polon. A, 119 (4), 509 (2011)
  26. T. Dekorsy, V.A. Yakovlev, W. Seidel, M. Helm, F. Keilmann. Phys. Rev. Lett., 90 (5), 055508 (2003); A. Mayer, F. Keilmann. Phys. Rev. B, 33 (10), 6954 (1986)
  27. F. Zernike, J.E. Midwinter. Applied Nonlinear Optics (Wiley, N. Y., 1973)
  28. O. Madelung. Semiconductors: Data Handbook (N. Y., Springer-Verlag, 2003)
  29. V.V. Rumyantsev, K.V. Maremyanin, A.P. Fokin, A.A. Dubinov, V.V. Utochkin, M.Yu. Glyavin, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretskii, S.V. Morozov, V.I. Gavrilenko. Semiconductors, 53 (9), 1217 (2019)
  30. L.N. Alyabyeva, E.S. Zhukova, M.A. Belkin, B.P. Gorshunov. Sci. Rep., 7 (1), 7360 (2017)
  31. F. Zernike, J.E. Midwinter. Applied Nonlinear Optics (John Wiley \& Sons Inc., 1973)
  32. M.Yu. Glyavin, A.V. Chirkov, G.G. Denisov, A.P. Fokin, V.V. Kholoptsev, A.N. Kuftin, A.G. Luchinin, G.Yu. Golubyatnikov, V.I. Malygin, M.V. Morozkin, V.N. Manuilov, M.D. Proyavin, A.S. Sedov, E.V. Sokolov, E.M. Tai, A.I. Tsvetkov, V.E. Zapevalov. Rev. Sci. Instr., 86, 054705 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4921322
  33. A.A. Dubinov, V.V. Rumyantsev, V.I. Gavrilenko, S.V. Morozov. Optical Engineering, 60 (8), 082014 (2021)
  34. A.A. Dubinov, V.V. Utochkin. J. Appl. Phys., 128, 053104 (2020).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme