Радиотехнические системы для контроля параметров оптического излучения на основе эффектов взаимодействия электромагнитных волн СВЧ диапазона с фотовозбужденным полупроводником

• Автор: Иванов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 147 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
1.1. Резонаторно-волноводные системы для измерения параметров оптических сигналов
1.2. Основные методы расчета волноводов, частично заполненных фотоионизированным полупроводником
1.3. Электродинамика полупроводниковой плазмы
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН СВЧ ДИАПАЗОНА С ФОТОПРИЕМНЫМ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ЭЛЕМЕНТОМ
2.1 Распределение носителей заряда в фотоионизированном полупроводниковом элементе
2.2. Взаимодействие СВЧ излучения с фотоприемным полуповодниковым элементом в волноведущих измерительных системах
3. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ СВЧ-ИНТЕРФЕРОМЕТРА, СОДЕРЖАЩЕГО ФОТОПРИЕМНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
3.1. СВЧ интерферометрический измеритель интенсивности оптического излучения, устройство и принцип действия

3.2. Экспериментальные характеристики СВЧ интерферометрического измерителя интенсивности оптического излучения
4. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТОВ ЗАПРЕДЕЛЬНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВЧ ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ФОТОЭЛЕМЕНТОМ
4.1. Взаимодействие СВЧ колебаний с фотоионизированным полупроводником в двухслойном волноводе
4.2. Электродинамика трехслойного волновода с
фотоионизированным полупроводником
4.3. Радиотехнические измерительные системы оптического излучения на основе эффектов взаимодействия СВЧ излучения с полупроводниковым фотоэлементом, экспериментальные результаты и приборная реализация
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

В настоящее время уделяется значительное внимание разработке новых систем и методов измерения оптических сигналов. Необходимость дальнейшего прогресса в этой области радиотехники определяется появлением все новых когерентных источников излучения, отличающихся разнообразием выходных параметров сигналов (большим быстродействием, высокой мощностью излучения в импульсе, различным спектральным диапазоном), а также развитием новых информационных систем в направлении увеличения скорости передачи и преобразования информации.
Использование возможностей радиотехнических систем СВЧ диапазона, особенностей взаимодействия СВЧ излучения миллиметрового (ММ) и субмиллиметрового (СММ) диапазонов с полупроводниковым фотоприемным элементом позволяют, по нашим данным, расширить возможности полупроводниковой фотометрии в плане существенного повышения чувствительности и быстродействия фотоприемников и создания принципиально новых типов приборов, например, неохлаждаемых фотоприемников ИК диапазона на узкозонных полупроводниках.
В настоящее время полупроводниковые измерители широко используются в системах приема и обработки информации, системах управления практически во всем оптическом диапазоне, отличаются высокой надежностью и экономичностью. К их очевидным достоинствам относится возможность микроминиатюризации, а так же возможность использования при создании информационноизмерительных систем современной интегральной технологии.
Вместе с тем, в весьма важном ИК - диапазоне существует ряд сложностей в использовании полупроводниковых измерительных
Подставляя вместо / величину -е-П-У*-«, получим
О—т ^- +
^ V

с!2 («-«„) п-п0 О ~с1? 1} +£>
Общее решение однородного уравнения имеет вид:

Частное решение неоднородного уравнения можно выбрать следующим образом:
8п = в- трек,
где И - генерационный член:
С= П^Г~'
где: а - коэффициент поглощения падающего света; Я - коэффициент отражения света; 10 - интенсивность падающего на полупроводник оптического излучения; й - постоянная Планка; V - частота оптического излучения.
Общее решение неоднородного уравнения равно их сумме: