Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Распределение |A1(z, y)|^2 модуляционной неустойчивости на границах

Модуляционная неустойчивость поперечно ограниченных электромагнитных волн терагерцового диапазона в параэлектрике титанат стронция

Светлана Владимировна Кошевая, Владимир Всеволодович Гримальский, Ю. Н. Коцаренко, Маргарита Текпойотль-Торрес

Аннотация


В рамках построенной приближенной феноменологической модели теоретически исследована модуляционная неустойчивость поперечно ограниченных электромагнитных волн терагерцового диапазона в параэлектрических кристаллах SrTiO3 при температурах порядка 77 K. Кубичная нелинейность и частотная дисперсия соответствуют существованию модуляционной неустойчивости протяженных входных импульсов. Приведены результаты численных исследований модуляционной неустойчивости. Поперечная ограниченность входных импульсов может стабилизировать модуляционную неустойчивость. Порог модуляционной неустойчивости понижается при наличии отражений от границ кристалла. При развитии модуляционной неустойчивости имеется возможность генерации последовательности коротких терагерцовых импульсов на выходе кристалла. Фокусировка входных импульсов понижает порог модуляционной неустойчивости.

Ключевые слова


ТГц излучение; кубичная нелинейность; частотная дисперсия; модуляционная неустойчивость; короткие импульсы

Полный текст:

PDF

Литература


Lee Y.-S. Principles of Terahertz Science and Technology / Yun-Shik Lee. — N.Y. : Springer, 2009. — 340 p. — DOI : http://dx.doi.org/10.1007/978-0-387-09540-0.

Perenzoni M. Physics and Applications of Terahertz Radiation / Matteo Perenzoni, Douglas J. Paul (eds.). — N.Y. : Springer, 2014. — 255 p. — DOI : http://dx.doi.org/10.1007/978-94-007-3837-9.

Siegel P. H. Terahertz pioneer: Erik L. Kollberg “Instrument Maker to the Stars” / Peter H. Siegel // IEEE Trans. Terahertz Sci. Technology. — Sept. 2014. — Vol. 4, No. 5. — P. 538–544. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TTHZ.2014.2344191.

Tunable broadband frequency-multiplied terahertz sources / John S. Ward, Goutam Chattopadhyay, John Gill, Hamid Javadi, Choonsup Lee, Robert Lin, Alain Maestrini, Frank Maiwald, Imran Mehdi, Erich Schlecht, Peter Siegel // Infrared, Millimeter and Terahertz Waves : 33rd Int. Conf. IRMMW-THz, 15–19 Sept. 2008, Pasadena, CA : proc. — IEEE, 2008. — P. 1–3. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ICIMW.2008.4665437.

Лебедев А. И. Физика полупроводниковых приборов / А. И. Лебедев. — M. : Физматлит, 2008. — 488 с.

Кившарь Ю. С. Оптические солитоны. От волоконных световодов к фотонным кристаллам / Ю. С. Кившарь, Г. П. Агравал. — М. : Физматлит, 2006. — 648 с.

Вендик О. Г. Сегнетоэлектрики в технике СВЧ / О. Г. Вендик. — М. : Сов. Радио, 1979. — 272 с.

Рез И. С. Диэлектрики. Основные свойства и применения в электронике / И. С. Рез, Ю. М. Поплавко. — M. : Радио и связь, 1989. — 288 с.

Фізичне матеріалознавство. Т. 2: Діелектрики / Ю. М. Поплавко, Л. П. Переверз, С. О. Воронов, Ю. І. Якименко. — К. : КПІ, 2007. — 391 с.

Gevorgian S. Ferroelectrics in Microwave Devices, Circuits and Systems / Spartak Gevorgian. — N.Y. : Springer, 2009. — 394 p. — DOI : http://dx.doi.org/10.1007/978-1-84882-507-9.

Низкотемпературные сегнетоэлектрики: Диэлектрическая проницаемость, потери и параметрические взаимодействия на СВЧ / И. М. Бузин, И. В. Иванов, Г. В. Белокопытов, В. М. Сычев, В. Ф. Чупраков // Известия вузов. Физика. — 1981. — Т. 24, № 8. — С. 6–28.

Параметрическое и нелинейное взаимодействие электромагнитных волн в параэлектриках / Л. Г. Гассанов, С. В. Кошевая, Т. Н. Нарытник, М. Ю. Омельяненко // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 1978. — Т. 21, № 10. — С. 56–63.

Кошевая С. В. Генерация третьей гармоники в нелинейном диэлектрике без дисперсии / С. В. Кошевая, Л. Г. Гассанов, М. Ю. Омельяненко // Украинский физический журнал. — 1980. — Т. 25, № 7. — С. 1118–1123.

Кошевая С. В. Влияние дисперсии в волноведущих системах с кубично нелинейными диэлектриками / С. В. Кошевая, М. В. Кононов, М. Ю. Омельяненко // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 1985. — Т. 28, № 3. — С. 53–56.

Кононов М. В. Нелинейные СВЧ волны в кристаллах / М. В. Кононов, С. В. Кошевая, М. Ю. Омельяненко // Квантовая электроника. — 1984. — № 26. — С. 55–68. — (Сб. трудов ин-та физики полупроводников АН УССР).

Гассанов Л. Г. Об умножении частот в параэлектриках / Л. Г. Гассанов, С. В. Кошевая, М. Ю. Омельяненко // Радиотехника и электроника. — 1980. — Т. 25, № 6. — С. 1238–1243.

Гримальский В. В. Автомодуляционная неустойчивость и солитоны в сегнетоэлектриках / В. В. Гримальский, С. В. Кошевая // Письма в ЖТФ. — 1987. — Т. 13, № 17. — С. 1070–1073.

Vugmeyster I. D. Development of a terahertz time-domain spectrometer optimized at 5-8 THz and the study of surface polaritons in NiO–SrTiO3 nano-composite ceramics / Ilya D. Vugmeyster // PhD dissertation. The University of Michigan. — 2013. — 121 p. — URL : http://hdl.handle.net/2027.42/99843.

The low-temperature infrared optical functions of SrTiO3 determined by reflectance spectroscopy and spectroscopic ellipsometry / K. Kamars, K.-L. Barth, F. Keilmann, R. Henn, M. Reedyk, C. Thomsen, M. Cardona, J. Kircher, P. L. Richards, J.-L. Stehle // J. Appl. Phys. — 1995. — Vol. 78, No. 3. — P. 1235–1240. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.360364.

Tunable ferroelectric ceramic-polymer composites for sub-THz applications / Y. Yashchyshyn, K. Godziszewski, P. Bajurko, J. Modelski, M. Szafran, E. Bobryk, E. Pawlikowska, G. Tarapata, J. Weremczuk, R. Jachowicz // 43rd European Microwave Conf. : EuMC, 7 –10 Oct. 2013, Nuremberg, Germany : proc. — IEEE, 2013. — P. 676–679. — URL : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?tp=&arnumber=6686746.

Умножение частот терагерцового излучения в кристаллах параэлектрика титаната стронция / А. Замудио-Лара, С. В. Кошевая, В. В. Гримальский, Ф. Яньез-Кортес // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2015. — Т. 58, № 9. — С. 33–40. — DOI : http://dx.doi.org/10.20535/S0021347015090034.

Kodama Y. Nonlinear pulse propagation in a monomode dielectric guide / Y. Kodama, A. Hasegawa // IEEE J. Quantum Electron. — May 1987. — Vol. 23, No. 5. — P. 510–524. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/JQE.1987.1073392.

Марчук Г. И. Методы расщепления / Г. И. Марчук. — М. : Наука, 1988. — 264 с.

Самарский А. А. Теория разностных схем / А. А. Самарский. — М. : Наука, 1989. — 616 с.




DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347016110029

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2017
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта